BIM技术在拱坝工程中的应用研究

针对拱坝工程项目在传统二维设计模式下存在设计变更繁复,返工修图工作量大,设计意图表达不明确以及监测信息管理工作内容繁重、效率低下等问题,以某拱坝工程为例,重点研究了利用BIM(building information modeling)技术优化拱坝设计与运行管理的方法。介绍了基于Revit的拱坝及其附属结构参数化BIM模型的构建;利用已建成的拱坝参数化模型探索了其在枢纽布置、施工图生成以及工程量概算方面的应用;并在监测仪器3D模型上添加时间轴,利用色彩变化实现了监测数据的可视化。研究表明,基于BIM技术的三维设计模式避免了重复返工,大大提高了设计的质量与效率;BIM技术的信息化、可视化特点也使得监测信息的管理与展现更加清晰直观。BIM技术在该拱坝工程中的应用研究可为同类水利工程提供参考。     

部分冰盖下水流水力特性数值模拟

运用Fluent软件建立雷诺应力模型,模拟不同冰盖覆盖度下恒定均匀流流场,从纵向时均流速、二次流、雷诺应力、紊动能等方面揭示部分冰盖下水流的水力特性。结果表明：岸冰的形成会导致冰盖下水流在断面上重新分配,明流区流速增大,冰盖下流速减小;横向动量交换产生复杂的二次流结构,涡体形状、数量、大小和位置随着冰盖覆盖度的增加而变化;雷诺应力断面分布较复杂,冰盖附近区域雷诺应力为负值,负值区范围与冰盖覆盖度密切相关,并凸向明流区;冰盖、边壁和床面的粗糙度不同导致紊动能在断面上的分布呈现出明显的差异,冰盖区紊动能大于明流区的值,反映出岸冰对冰盖下水流结构影响的复杂性。     

浦东新区内河防洪警戒水位核定

随着浦东新区社会和经济的迅速发展、水利建设和防汛设施不断完善,全区江河水情及工情都发生了变化,现行内河防洪警戒水位标准已不能满足需要,因此需重新检验和制订相适应的警戒水位。为对城市防洪中暴雨引起的河道水位雍高进行预警,结合浦东河道水系,将全区划分成3个区域;将现有水位遥测站与区域空间分布相结合,选取各区域代表水位站;对各代表水位站的特征水位值做经验频率计算,得到常遇洪水位;根据各代表站的常遇洪水位,结合所在区域的水面积、河道防洪能力及社会经济条件等,综合核定得到各区域的警戒水位。新的警戒水位可满足需求,在汛期中有效地减少警戒水位超限次数。     

里下河区浅水湖泊表层沉积物营养盐溯源分析

以里下河区的大纵湖、得胜湖、蜈蚣湖、九龙口为例,分析了表层沉积物总有机碳（TOC）、总氮（TN）、总磷（TP）的垂向分布特征,探讨了引起其含量变化的影响因子以及三种元素之间的相关性特征,通过C/N和N/P的比值追溯C、N、P的来源。结果表明,四个湖泊中表层沉积物中的TOC含量随深度的增加而降低;刚经过疏浚的湖泊表层底泥中的总有机碳、总氮、总磷含量明显小于其他湖泊;不同湖泊营养盐的相关性存在较大差异;除DS采样点外,研究区域C/N值多介于2~8之间,有机质来源以水生植物为主。     

混凝土面板坝坝区防渗系统优化

以察汗乌苏水电站为例,针对覆盖层上混凝土面板堆石坝坝体和坝基防渗系统的布置关系到防渗效果问题,基于三维有限元法建立了相应的模型,模拟分析了防渗墙、帷幕、排水系统在不同布置方案下的渗流场,论证了防渗系统的有效性,经比较分析得出最优的布置方案.     

淮河流域TRMM多源卫星降水产品精度评估

不同的地区卫星降水产品的预报能力差别较大,因此需对卫星降水产品进行精度评估。基于淮河流域26个气象站的降水数据,采用统计方法评估了2001~2011年热带降水观测计划(TRMM)最新一代降水产品3B42V7和3B42RTV7在中国气候过渡带淮河流域的适用性。结果表明,两种降水产品均存在高估现象,3B42V7的性能优于3B42RTV7,两种产品夏季性能明显优于冬季;3B42V7与3B42RTV7年降水量几乎均高于地面观测年降水量,3B42RTV7年降水量的估算性能比3B42V7差,两种降水产品在湿润年的性能优于干旱年;除在小降水事件(0~1mm)发生概率明显低外,3B42RTV7、3B42V7与站点降水发生频次的趋势几乎一致,且全年优于汛期。降水强度25mm/d时,两种降水产品会高估降水量,对25mm/d的降水事件会低估,两种降水产品的趋势一致且相差不大;汛期3B42V7对降水强度25mm/d的降水事件拟合较好。与3B42RTV7相比,3B42V7有稍高的确报率、临界成功率及较低的错报率;TMPA产品对小雨或弱降水的确报率较高,对强降水尤其是25mm/d以上的降水错报率高达70%以上。     

黑龙江冰情分析与预报研究

鉴于预报气候变化条件下黑龙江地区的冰情演变趋势对黑龙江地区的防凌减灾工作具有重要意义,通过趋势图法和M-K趋势检验法分析了1957~2012年近60年黑龙江地区漠河站和哈尔滨站的气象要素和冰情要素的变化趋势,并利用多元线性回归法和人工神经网络法对待测站点的冰情资料进行了预报。结果表明,近年来漠河站和哈尔滨站均有封河日期延后、开河日期提前的趋势,且在预测漠河站开河封河日期、哈尔滨站的封河日期时,多元回归法优于人工神经网络法,预测哈尔滨站的开河日期时,两者效果相差不大。     

基于极值理论的岩质边坡变形预警指标估计

边坡变形预警指标估计对实现边坡安全监控具有重要意义。基于极值理论,建立区间极值(BMM)模型和超阈值(POT)模型,分别利用广义极值分布(GEV)和广义帕累托分布(GPD)对边坡变形监测数据尾部进行拟合分析,结合边坡失事概率,完成对其预警指标的估计。结果表明,两种模型均满足K-S检验,但POT模型可更好地刻画变形监测数据分布的尾部特征,对预警指标的估计偏于安全。研究结果可供类似工程参考。     

自相似网络的拓扑性质及对天然水系的模拟

基于自相似网络的一些特殊性质,仿照Horton定律分别给出了河源率、直径率和链数率的计算公式,通过调整自相似网络的参数,对两个天然河网进行了模拟比较,取得了较好的结果.     

统计分析中温度谐波因子的改进

针对处理监测数据时因缺少坝体实测温度而在回归分析时采用温度谐波因子的问题,阐述了温度谐波因子在回归分析中的原理后对其进行了改进,并考虑了不同气温年变幅的影响.实例结果表明,改进后的方法使计算精度有所提高,且更符合大坝实际工作机制.