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基于致溃程度的堤防管涌分类方法及应用

岩土力学 2023年第2期44卷 595-602,614页

作者：吴庆华汪啸张家发张伟长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

管涌险情是我国堤防工程的主要险情之一,是防汛抢险一线重点关注的对象,一旦致灾,损失重大。在防汛抢险实践中发现,不同管涌险情对堤防工程的危害程度不同,但难以采取不同的措施进行处置,导致对管涌险情的抢险存在夸大或轻视的现象,其... 详细信息

管涌险情是我国堤防工程的主要险情之一,是防汛抢险一线重点关注的对象,一旦致灾,损失重大。在防汛抢险实践中发现,不同管涌险情对堤防工程的危害程度不同,但难以采取不同的措施进行处置,导致对管涌险情的抢险存在夸大或轻视的现象,其主要原因是对管涌险情的危害程度认识不足。为此,从管涌险情对堤防工程的危害程度角度出发,从管涌险情特征、作用水头差和堤防工程自身条件等方面识别了8个影响堤防险情致溃性的因子,并采用层次分析法建立了管涌险情的致溃程度评价方法。结果表明,管涌距堤脚的距离对堤防工程的危害影响最大,其次为堤外水头和管涌规模,其权重分别为0.3755、0.2021和0.1723。以长江流域33个典型管涌险情案例进行管涌分类评价,分析了湖北省嘉鱼县簰洲湾和湖北省武汉市青山倒口湖管涌险情处置情况,验证了该方法的科学性和实用性。该研究成果可为管涌险情分级抢险提供技术支撑,为制定堤防险情抢险方案提供借鉴。

关键词：堤防工程管涌险情分类方法致溃程度

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飞秒激光全划切超薄碳化硅基片

表面技术 2023年第1期52卷 306-313页

作者：张炜刘涛何家乐张家发张宇梁龙江游谢小柱广东工业大学机电工程学院激光微纳加工研究中心广州510006 广东工业大学机电工程学院省部共建精密电子制造技术与装备国家重点实验室广州510006 广东工业大学机电工程学院实验教学部广州510006

目的为实现超薄碳化硅基片全划切,需在加工出窄线宽(小于25μm)的切割槽的同时保证基片的强度。方法使用波长为1030 nm的红外飞秒激光对碳化硅基片进行全划切加工,通过扫描电子显微镜和光学显微镜分析脉冲重复频率、脉冲能量、切割速度... 详细信息

目的为实现超薄碳化硅基片全划切,需在加工出窄线宽(小于25μm)的切割槽的同时保证基片的强度。方法使用波长为1030 nm的红外飞秒激光对碳化硅基片进行全划切加工,通过扫描电子显微镜和光学显微镜分析脉冲重复频率、脉冲能量、切割速度和扫描次数对切口宽度、深度以及断面形貌的影响,采用能谱仪对不同脉冲能量下的划切断面进行微区元素分析,采用激光共聚焦显微镜测量划切断面粗糙度,以及采用电子万能实验机测试划切样品的抗弯强度。结果划切断面的元素主要有Si、C、O3种,O元素富集在断面的上下边缘位置。SiO_(2)颗粒喷溅重沉积影响断面微纳结构。断面的粗糙度随脉冲能量的增强而上升,基片强度反而下降。在激光脉冲能量为3.08μJ、脉冲重复频率为610 k Hz、切割速度为4 mm/s、切割12次的条件下,可以加工出宽度为15μm、深度高于100μm的良好切割槽,断面粗糙度为296 nm,基片抗弯强度为364 MPa。结论切割槽宽度和深度与脉冲重复频率、脉冲能量、切割速度和扫描次数有关。O元素的分布说明存在SiO_(2)堆积在断面上下边缘部分的现象。使用小脉冲能量激光进行划切,可以减少SiO_(2)颗粒喷溅重沉积,从而使断面出现大量熔块状结构,得到粗糙度较低的断面形貌。断面粗糙度降低,意味着划切断面存在的微裂纹等缺陷减少,从而使强度上升。本试验最终采用较优激光划切工艺参数,实现了飞秒激光全划切超薄SiC基片,槽宽仅为15μm。由于短脉宽小脉冲能量高重复频率激光的作用以及激光辐射下SiC材料的相分离机制,基片划切断面烧蚀形貌良好,且抗弯强度较好。

关键词：激光切割超薄碳化硅红外飞秒激光断面形貌粗糙度测试强度测试

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三峡大坝基础渗流控制措施效果分析

长江科学院院报 1998年第1期15卷 34-38页

作者：谢红张家发龙文九长江科学院土工研究所

通过对三峡大坝左＃９～右＃２１坝段基础渗流场的有限元数值模拟，对比分析了排水孔幕的孔距、建基面的高程以及封闭和不封闭防渗排水的型式对渗流控制效果的影响，并采用接近实际的设计排水孔距，用三维模型模拟分析了防渗排水系统的... 详细信息

通过对三峡大坝左＃９～右＃２１坝段基础渗流场的有限元数值模拟，对比分析了排水孔幕的孔距、建基面的高程以及封闭和不封闭防渗排水的型式对渗流控制效果的影响，并采用接近实际的设计排水孔距，用三维模型模拟分析了防渗排水系统的渗控效果。研究结果表明，虽然渗透剖面图显示坝基岩体的渗透性很小，但帷幕结合排水孔的防渗排水措施仍是必要的，此设计方案具有较好的渗控效果。

关键词：三峡大坝渗流控制坝基渗流场帷幕排水孔

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地下水位匀速下降条件下层状非均质多孔介质给水度的初步研究

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水利学报 1988年第8期 9-17页

作者：张家发长江科学院

本文通过室内实验验证了水位匀速下降条件下垂向一维土壤水分运动的数学模型和计算程序,并用数值模拟方法探讨了层状非均质介质给水度的变化规律,包括层状非均质条件(夹层性质、位置和厚度)、水位降速以及初始水位埋深对给水度变化规律... 详细信息

本文通过室内实验验证了水位匀速下降条件下垂向一维土壤水分运动的数学模型和计算程序,并用数值模拟方法探讨了层状非均质介质给水度的变化规律,包括层状非均质条件(夹层性质、位置和厚度)、水位降速以及初始水位埋深对给水度变化规律的影响。

关键词：给水度非均质水位降深层状土释水均匀介质水位埋深降速土壤水分运动多孔介质