特高心墙坝地震反应离心模型试验研究

通过4组相同几何比尺、不同加速度比尺的土工离心机振动台模型试验,采用外延分析方法,研究了某特高心墙坝最大坝高断面在设计地震作用下的坝体地震反应、坝顶变形、地震破坏模式。试验结果表明：设计地震下坝顶地震加速度放大系数约为2.97～3.03;3次地震作用下坝顶的沉陷率分别约为0.41%,0.56%,0.64%;随着地震次数的增加,坝顶沉降也增加,但沉降增量迅速减小;心墙的沉陷量最小,且没有任何坍塌迹象,总体稳定;下游坝体受地震影响较小,仅观察到轻微沉陷;地震主要引起上游堆石料的沉陷,且主要发生在第1次地震,而后越来越小;3次地震过程导致上游堆石料沉陷至蓄水位附近;没有观察到明显的堆石滚落现象。试验揭示的破坏现象说明,需要对坝顶处的堆石料进行加固,避免心墙暴露。     

面向园区的煤矿矿井水利用产业链模式研究

矿井水是宝贵的非常规水资源。为了解决矿区及园区水资源短缺问题,提高矿井水的资源化利用效率,从“节约资源、市场运作、政策引导、社会共享”的总体要求出发,提出面向园区的煤矿矿井水利用产业链的内涵、特征、模式和政策建议,对矿井水资源丰富的矿区、开拓利用渠道、走向市场化和产业化、推进生态文明建设具有重要意义。     

基于电导率实测方法的开放体系中灰岩溶解动力学试验研究

在碳酸盐岩地区,水电站的兴建会改变库坝区地下水流场,由此引起溶蚀及渗漏问题。为研究灰岩在实际条件下的平均反应速率,在常温常压条件下、相对开放的体系中进行了5组灰岩试样的室内溶解试验,对溶液的电导率、pH值和温度等进行定时检测。根据化学动力学的基本理论,建立了两组不同模型以反映溶解速率与电导率之间的函数关系,依据实测的三组溶液电导率值,求得平均反应速率参数,并将其代入另两组试验进行验证,结果较为一致。由此表明,基于电导率所建的模型可以有效地反映灰岩在实际条件下的溶解过程,可为建立灰岩介质中的反应—运移模型提供化学动力学参数。     

考虑极限倾覆失效的混凝土坝整体稳定状况分析

主要失效模式的识别和确定是大坝安全分析中的重要内容,传统分析将正常使用极限状态和极限失效状态混合考虑。针对这一问题,以重力坝为例,将应力超限失效包含在极限倾覆失效状态中,由力矩平衡推导得到了极限倾覆失效的状态函数;同时,提出了相应状态函数中参数的确定方法和估算方法。以此为基础,建立了包含主要极限稳定失效状态的重力坝的通用系统失效模型。分析了某在役重力坝的整体稳定状况,结果表明对于坝基为软弱完整基岩的情形,应考虑基岩强度不足引起的重力坝-基岩系统极限倾覆整体失效模式。     

清流河流域水文气象要素历史演变特征

利用清流河流域1961-2012年的降水、气温、蒸发和径流量资料,采用数理统计方法系统诊断了不同尺度水文气象要素的历史演变特征。结果表明,近50年,清流河流域夏季气温呈非显著升高趋势,年与其它季节气温呈显著性升高趋势,在2007年之后,年和季节气温均存在下降的态势。年降水量和夏、冬季降水量呈增加趋势,春、秋季节降水量呈非显著性减少趋势。年水面蒸发量和除春季之外的季节水面蒸发量呈减少趋势,在清流河流域蒸发悖论现象突出。径流量的演变趋势与降水的演变特征总体一致,年和季节径流量均呈增加趋势,其中冬季径流量增加趋势显著;年和季节降水径流量之间的相关系数均在0.65以上,降水是径流量变化的主要驱动要素,因此,未来气候变化特别是降水变化对水资源的影响应引起足够的重视。     

基于健康风险的水源地水质安全评价

将健康风险评价引入水源地水质安全评价中,以致癌风险和危害指数分别反映源水中污染物对人体致癌危害与非致癌慢性毒害的程度.选取我国华东一重要城市的最大水源地进行分析,结果表明,该水源中12种致癌物质总致癌风险为4.76×10-5,其中砷是最主要的致癌污染物,致癌风险为4.00×10-5;24种污染物总危害指数为0.906,其中位列第一、第二位的是氟化物和砷,其危害指数分别为0.393和0.207;不同类型污染物健康风险的分析对比表明,无机污染物是最主要的风险贡献源,应予以重点监控;汛期与非汛期健康风险的对比表明,汛期应为水质重点监控时段,同时应重视面源污染的治理.     

区域抗旱能力评价技术开发与应用

在讨论抗旱能力的内涵和构成的基础上,提出了区域抗旱能力评价方法,并对我国30个省级行政区(不含台湾和上海)区域抗旱能力进行了评价,分析了我国各省级区区域抗旱能力的地域分布情势和存在问题。     

循环水泵房侧向进水流道水力优化设计及模型试验

论述了侧向进水条件下流道水流的水力特性及常用研究方法,并以彭城电厂循环水系统为例,采用物理模型试验与数值模拟相结合的手段,优化设计泵房侧向进水流道.文章重点针对原设计方案下冷却塔集水池出口及回水明沟内的不利流态,采用多种整流措施,有效改善了回水明沟内水流流态及吸水室内流速分布的不均匀性,优化后的推荐方案能够满足循泵安全稳定运行的要求,研究成果也为其它类似的大中型循环水泵工程提供了参考.     

水系连通工程综合效应评价体系研究——以“引江济巢”工程为例

水系连通工程对连通区域的生态环境及社会经济有重要意义。为全面反映调水引流的效果,以"引江济巢"工程为例,构建了"结构-环境-生态-经济"评价指标体系,评价了水系连通工程对连通区域的影响效应,分析了综合效应指数时空变化特征。结果表明:水系连通对4个子系统的关联强度依次减弱;不同空间尺度连通区域(庐江县、巢湖市、合肥市和巢湖流域)的综合效应具有层次性,各区域综合效应指数在0.39～0.57之间,其大小随空间尺度增加而递减; 2008-2018年间连通效果遵循边际效应递减规律且具有一定的滞后性。研究成果可为科学地开展水系连通工程建设提供参考。     

基于LHS-MC的堤防渗透破坏风险分析

以有限元法分析为基础,结合拉丁超立方抽样和蒙特卡罗方法(LHS-MC),可对不同洪水位下的堤防渗透破坏风险进行分析。在分析中,考虑堤防土体渗透系数的不确定性,将其视为服从正态概率分布的随机变量,计算得到堤防相应的最大水力坡降,并通过统计N次计算结果,根据渗透破坏功能函数,计算堤防在相应水位下的破坏概率。首先,采用拉丁超立方抽样方法对渗透系数进行N次抽样;然后,对每一次抽样进行一次确定性有限元渗流不同水位条件下的渗透破坏概率计算。结果表明:堤防渗透破坏的概率随着水位的上升而变大,渗透系数的随机性也对堤防渗透破坏影响较大,拉丁超立方抽样和蒙特卡罗方法应用于水工结构破坏风险分析,可有效提高计算效率。