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考虑溃坝后果的水库工程等级划分方法

水科学进展 2023年第5期34卷 753-765页

作者：李宗坤王特葛巍景来红崔秋晶焦余铁郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 郑州大学黄河实验室河南郑州450001 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

针对中国现行水利水电工程等级划分标准对水库大坝失事后果考虑不充分的问题,在现行标准的基础上引入了“溃坝后果”指标,构建了考虑溃坝后果的水库工程等级划分体系。通过比较国内外水库大坝分类和工程等级划分方法,对水库工程等级划... 详细信息

针对中国现行水利水电工程等级划分标准对水库大坝失事后果考虑不充分的问题,在现行标准的基础上引入了“溃坝后果”指标,构建了考虑溃坝后果的水库工程等级划分体系。通过比较国内外水库大坝分类和工程等级划分方法,对水库工程等级划分指标进行了分析和论证。基于中国水库大坝社会风险标准和大坝安全标准,建立了“工程等级-失效概率-溃坝损失”之间的联系,拟定了不同工程等级所允许的生命损失和经济损失阈值。最后,提出了基于规模、效益和溃坝后果的水库工程等级划分标准,并阐述了在水库运行阶段进行工程等级复核与风险管控的相关理念和措施。将该方法应用于常庄、尖岗和郭家咀3座水库的等级划分,结果表明3座水库工程等别和洪水标准均应在现有基础上有所提高。研究成果对于补充和完善水利水电工程等级划分标准具有重要意义,并可进一步推动风险管理理念及技术在水库工程中的实际应用。

关键词：水库大坝工程等级风险管理溃坝损失死亡率

盾构隧道管片衬砌的平板壳-接缝元-地基系统模型研究

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工程力学 2011年第6期28卷 110-117页

作者：赵大洲景来红黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003

基于Mindlin平板理论及钢筋混凝土分层组合式模型,提出了平板壳-接缝元-地基系统模型。模型以所构造的接缝元模拟管片衬砌间力的传递,可体现管片中钢筋、接缝处各种构造对衬砌结构力学性能的影响。模型在对管片接缝的模拟中以较容易确... 详细信息

基于Mindlin平板理论及钢筋混凝土分层组合式模型,提出了平板壳-接缝元-地基系统模型。模型以所构造的接缝元模拟管片衬砌间力的传递,可体现管片中钢筋、接缝处各种构造对衬砌结构力学性能的影响。模型在对管片接缝的模拟中以较容易确定的止水、衬垫、螺栓和混凝土等材料的力学及几何指标替代了传统方法中不易确定的接缝刚度指标,可更真实地反映管片结构的力学性态、提高计算结果的准确性。通过算例验证了模型的合理性和有效性。

关键词：盾构隧道管片衬砌平板壳接缝模型弹性地基

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脆塑性迭代逼近算法的改进

浙江大学学报:工学版 2023年第9期57卷 1706-1717页

作者：金俊超景来红杨风威宋志宇尚朋阳黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹) 河南郑州450003 中水北方勘测设计研究有限责任公司天津300222

针对应力跌落计算中脆塑性迭代逼近算法存在的问题,在主应力空间,结合特征点变形和破坏特征,通过理论推导,系统分析偏应力等比例跌落方法、最小主应力不变跌落方法、塑性位势跌落方法及应力球量不变跌落方法的缺陷.考虑脆塑性变形和破... 详细信息

针对应力跌落计算中脆塑性迭代逼近算法存在的问题,在主应力空间,结合特征点变形和破坏特征,通过理论推导,系统分析偏应力等比例跌落方法、最小主应力不变跌落方法、塑性位势跌落方法及应力球量不变跌落方法的缺陷.考虑脆塑性变形和破坏过程中的泊松效应,提出改进的塑性位势跌落方法;推导应力跌落计算更新过程,编写UMAT子程序将该更新过程嵌入软件Abaqus,实现岩石弹塑性应变软化过程数值求解.采用所提改进方法替换原有的应力跌落计算方法,实现弹塑性应变软化过程的数值模拟.引入塑性强化算法,实现岩石弹塑性变形破坏全过程的数值计算,并进行多算例验证.对不同地质条件的Mine-by试验洞及某水电站引水隧洞辅助洞进行开挖模拟,结果表明所提改进方法能够合理模拟工程中围岩弹塑性变形破坏现象.

关键词：应变软化脆塑性应力跌落数值算法有限元

基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤模型应力更新算法研究

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工程力学 2023年

作者：金俊超景来红杨风威宋志宇张艳妹水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹) 黄河勘测规划设计研究院有限公司河海大学土木与交通学院

研究提出一种新的基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤模型应力更新算法。首先，从能否正确模拟塑性软化过程、是否考虑损伤引起弹模劣化以及数值实现难易程度，系统分析不同峰后软化段数值算法的不足。接着，将岩石变形破坏全过程分... 详细信息

研究提出一种新的基于Mohr-Coulomb准则的岩石弹塑性损伤模型应力更新算法。首先，从能否正确模拟塑性软化过程、是否考虑损伤引起弹模劣化以及数值实现难易程度，系统分析不同峰后软化段数值算法的不足。接着，将岩石变形破坏全过程分为峰前塑性强化、峰后塑性软化和残余阶段塑性流动三个部分，研究提出各部分的应力更新算法。其中，对于峰前塑性强化阶段，从主应力空间推导了隐式返回映射求解算法，包括弹性预测、塑性修正和损伤修正三个步骤；对于峰后段，将塑性软化过程简化为一系列脆塑性跌落-塑性流动过程，采用改进塑性位势跌落方法描述脆塑性跌落过程，采用隐式积分算法描述理想塑性流动，同时考虑损伤修正，克服了应变软化的求解难题；对于残余阶段塑性流动，则可简化为弹性预测和塑性修正。基于FORTRAN语言编译用户子程序UMAT，对有限元软件ABAQUS进行二次开发，实现弹塑性损伤模型数值求解。三轴压缩循环加卸载试验结果和应变软化圆形隧洞开挖力学响应解析解均与模拟结果吻合良好，验证了本文数值算法的正确性。最后，应用于某大型地下洞室群围岩稳定性分析，为地下洞室群设计和施工提供指导。

关键词： Mohr-Coulomb准则弹塑性损伤应力跌落数值算法有限元

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南水北调西线工程上线调水方案沿革及研究

人民黄河 2023年第5期45卷 6-8,12页

作者：景来红李福生崔荃曹廷立张权黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹) 河南郑州450003 黄河实验室河南郑州450003

南水北调西线工程历经70余a论证,经历了多个论证阶段。2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》提出了调水170亿m^(3)的总体工程布局,2008年完成的《南水北调西线第一期工程项目建议书》(初稿)提出了调水80亿m^(3)的工程布局。随着... 详细信息

南水北调西线工程历经70余a论证,经历了多个论证阶段。2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》提出了调水170亿m^(3)的总体工程布局,2008年完成的《南水北调西线第一期工程项目建议书》(初稿)提出了调水80亿m^(3)的工程布局。随着论证工作不断深入,对工程方案的技术经济可行性以及对调水区生态的影响认识不断加深。结合新时期新要求,依托前期工作成果,对调水方案深化研究,深入分析调水河流河道内生态环境需水量,复核已有方案调水规模,优化调水方案,分析调水影响,提出了优化后的金沙江—雅砻江—大渡河—贾曲(上线)方案,即金沙江岗托水库抽水40亿m^(3)+雅砻江、大渡河调水40亿m^(3)的联合调水80亿m^(3)方案。

关键词：南水北调西线工程调水方案可调水量上线方案方案优化

南水北调西线工程总体布局及一期工程方案研究

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人民黄河 2023年第5期45卷 1-5页

作者：张金良景来红李福生唐梅英崔萌黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹) 河南郑州450003 黄河实验室河南郑州450003

南水北调西线工程从长江上游调水进入黄河上游,已研究70多a,历经多个研究阶段,形成调水方案数百个。经过深入论证,西线工程总体布局和工程规划方案已纳入2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》,并在2008年完成第一期工程项目建议... 详细信息

南水北调西线工程从长江上游调水进入黄河上游,已研究70多a,历经多个研究阶段,形成调水方案数百个。经过深入论证,西线工程总体布局和工程规划方案已纳入2002年国务院批复的《南水北调工程总体规划》,并在2008年完成第一期工程项目建议书。2008年以来,随着西线工程前期研究工作的深入,结合新形势和新发展要求,其调水规模和调水线路研究已逐渐聚集,形成了上下线组合调水的总体布局方案和一期工程方案。一期工程的上线和下线是独立的调水线路,其中上线已经过数十年勘察论证,前期工作基础扎实,入黄位置高,覆盖范围广;下线利用在建工程作为水源水库,水源条件相对较好。一期工程已具备开展可行性研究的条件。建议国家尽早决策西线工程开工建设,补齐国家水网主骨架,为实现“让黄河成为造福人民的幸福河”和支撑西部发展提供有力水资源保障。

关键词：南水北调西线工程上线方案下线方案上下线组合调水方案总体布局方案一期工程方案

南水北调西线工程深埋长隧洞管片衬砌结构受力分析

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岩石力学与工程学报 2005年第20期24卷 3679-3684页

作者：赵大洲景来红杨维九黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003

地应力和地下水问题对深埋长隧洞衬砌的设计及施工具有重大影响。通过数值计算对南水北调西线工程深埋长隧洞管片衬砌结构进行了受力分析,研究了围岩变形及水压力对管片衬砌结构的影响。初步研究结果表明:约90%的洞段稳定性较好,围岩变... 详细信息

地应力和地下水问题对深埋长隧洞衬砌的设计及施工具有重大影响。通过数值计算对南水北调西线工程深埋长隧洞管片衬砌结构进行了受力分析,研究了围岩变形及水压力对管片衬砌结构的影响。初步研究结果表明:约90%的洞段稳定性较好,围岩变形对管片衬砌结构影响较小,可采用管片衬砌;隧洞沿线外水压力较高,是影响衬砌设计的主要因素,应采取适当的排、堵措施降低外水压力对管片衬砌结构的作用。研究结果为南水北调西线一期工程隧洞衬砌设计提供了依据。

关键词：岩土力学管片衬砌深埋长隧洞围岩变形水压力

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南水北调西线一期工程调水配置及作用研究

人民黄河 2016年第10期38卷 122-125页

作者：景来红黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003

南水北调西线工程是从长江上游干支流调水入黄河上游,补充黄河与邻近西北内陆河地区水资源的不足,保障该地区经济社会可持续发展的战略性水资源配置工程。按照突出重点、效益优先、先易后难的配置原则,初步拟定了调入水量配置方案。在... 详细信息

南水北调西线工程是从长江上游干支流调水入黄河上游,补充黄河与邻近西北内陆河地区水资源的不足,保障该地区经济社会可持续发展的战略性水资源配置工程。按照突出重点、效益优先、先易后难的配置原则,初步拟定了调入水量配置方案。在此基础上,从保障供水安全、恢复区域生态环境、促进经济社会发展、维持河流功能等多个方面,系统研究了调水的作用和效果。

关键词：水资源配置生态环境河流功能南水北调西线工程

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渗流反演分析在工程设计中的应用

岩石力学与工程学报 2007年第S2期26卷 4503-4509页

作者：景来红段世超杨顺群黄河勘测规划设计有限公司河南郑州450003

马来西亚明光水库大坝为风化花岗岩残积土基础,勘探结果表明,坝基渗透性指标离散性大,得出坝基土渗透性较小、不予进行防渗处理的结论。然而,在水库运用过程中,出现渗漏现象。工程扩建加高,仅依据现场试验结果,对地基渗透情况作出评价... 详细信息

马来西亚明光水库大坝为风化花岗岩残积土基础,勘探结果表明,坝基渗透性指标离散性大,得出坝基土渗透性较小、不予进行防渗处理的结论。然而,在水库运用过程中,出现渗漏现象。工程扩建加高,仅依据现场试验结果,对地基渗透情况作出评价更为困难。根据实测资料,进行反演分析,推求坝基、坝体的渗透系数。通过反演分析,得出与观测结果基本一致的坝体、坝基渗透性指标,成为工程设计的主要依据,并指出勘探成果发生离散的原因。运用反演分析得到的参数,对扩建加高后的大坝渗流量及坝基渗透稳定性进行预测和评价,得出大坝渗漏量大、坝基渗透稳定不满足要求、需要进行防渗处理的结论,并针对该工程的实际情况提出防渗处理方案。

关键词：水工结构工程明光坝花岗岩残积土渗流反分析基础处理