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无粘结环锚预应力衬砌张拉工艺足尺模型试验研究

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长江科学院院报 2024年第3期41卷 142-147页

作者：陆岸典唐欣薇严振瑞麦胜文姚广亮广东粤海珠三角供水有限公司广州511458 华南理工大学土木与交通学院广州510640 广东省水利电力勘测设计研究院有限公司广州510635

针对预应力衬砌张拉过程中易出现应力集中而导致张拉裂缝的现象,通过开展洞外地面足尺模型试验,提出了分级分步张拉顺序和质量控制指标。首先根据钢绞线摩阻测试计算出摩擦系数,随后应用上述张拉顺序和质量控制方法进行自动张拉,并采用... 详细信息

针对预应力衬砌张拉过程中易出现应力集中而导致张拉裂缝的现象,通过开展洞外地面足尺模型试验,提出了分级分步张拉顺序和质量控制指标。首先根据钢绞线摩阻测试计算出摩擦系数,随后应用上述张拉顺序和质量控制方法进行自动张拉,并采用磁通量传感器和混凝土应变计分别对钢绞线和内衬混凝土的应力变化开展实测。现场张拉试验结果表明:①钢绞线沿程预应力损失约16.3%,采用的双层钢绞线在实践中可保证较高的有效预应力;②对锚具槽进行分级分步张拉,可使内衬混凝土获得较均匀的封闭环向压应力环,平均压应力达-10.9 MPa;③提出的3项控制指标可进行量化管理,结合自动张拉技术可有效地保证张拉质量。

关键词：无粘结环锚预应力内衬分级分步张拉质量控制足尺模型试验

高新沙水库土壤重金属形态分布、浸出特征及其对水质安全影响

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环境化学 2024年第2期43卷 487-496页

作者：袁海光黎紫珊杨洁鑫黄一航卢桂宁党志黄飞广东粤海珠三角供水有限公司广州511455 广东工业大学环境科学与工程学院广州510006 华南理工大学环境与能源学院广州510006

为了研究高新沙水库土壤重金属对水质安全风险的影响,本文通过8个采样区域3 m深处土壤重金属含量与形态的测定,采用地累积指数和生态风险指数法阐明重金属潜在生态风险,并通过浸提模拟试验来探究重金属浸出特性及对水质安全影响.结果表... 详细信息

为了研究高新沙水库土壤重金属对水质安全风险的影响,本文通过8个采样区域3 m深处土壤重金属含量与形态的测定,采用地累积指数和生态风险指数法阐明重金属潜在生态风险,并通过浸提模拟试验来探究重金属浸出特性及对水质安全影响.结果表明,8种重金属Cu、Zn、Cd、Pb、Ni、Cr、Hg和As含量范围分别为11—42.5、70.75—119.5、0.01—0.16、24.5—100、20.25—35、89—177、0.05—0.17、10.15—22.1 mg·kg^(-1),在8处区域普遍未超出农田土壤环境标准风险筛选值(GB 15618-2018),仅有1处As含量为22.10 mg·kg^(-1),超出筛选值20 mg·kg^(-1).重金属主要以残渣态为主,其中Zn、Ni、Cr、Hg和As等5种重金属残渣态所占比例均达到70%以上,总体潜在生态风险处于轻微水平.在不同pH浸提液模拟作用下(pH=6.34、5.6和3.6),绝大部分重金属浸出浓度未超出生活饮用水卫生标准限值(GB 5749-2022),但浸提液pH=1.0极端情况下,Cu、Zn、Cd、Pb、Ni和As出现了不同程度的超标现象.在实际水体作用下,整体上库底土工膜破损程度对水质未产生不良影响,除了1处土壤点位中Ni出现轻微超标现象.综合以上结果,水库土壤重金属污染风险处于较安全水平,对水质造成的环境风险非常有限,但在水库实际运行中加强重金属含量的监测与管理,尤其是Pb和Ni.

关键词：重金属水库土壤风险评价浸出风险水质安全

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基于多岛遗传算法的大流量离心泵水力性能优化研究

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大电机技术 2024年第4期 111-117页

作者：张广冯雪萍曾庚运吴喜东水力发电设备全国重点实验室哈尔滨150040 哈尔滨电机厂有限责任公司哈尔滨150040 国网甘肃刘家峡水电厂甘肃永靖731600 广东省水利电力勘测设计研究院有限公司广州510635

离心泵的效率和汽蚀性能是关系到离心泵能效和稳定性的关键指标,本文以Isight多学科优化平台为基础,将参数化建模、网格划分、数值计算、优化分析等水力设计流程有机结合,构建了离心泵自动优化设计平台。以效率指标和汽蚀余量为目标函数... 详细信息

离心泵的效率和汽蚀性能是关系到离心泵能效和稳定性的关键指标,本文以Isight多学科优化平台为基础,将参数化建模、网格划分、数值计算、优化分析等水力设计流程有机结合,构建了离心泵自动优化设计平台。以效率指标和汽蚀余量为目标函数,采用多岛遗传算法对比转速为202m, m^(3)/s的大流量离心泵进行了多目标性能优化。结果表明:多岛遗传算法能够有效提升大流量离心泵水力性能,其主要表现为离心泵设计效率提高0.4%,小流量工况效率整体提高2%~3%,设计工况汽蚀余量降低3m。

关键词：多岛遗传算法 Isight平台离心泵优化设计数值仿真

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零流量工况下立式离心泵振动特性试验研究

节水灌溉 2024年

作者：乐育生李力刘功亮王志远朱劲木广东粤海珠三角供水有限公司武汉大学水利部泵站测试中心

离心泵在启动时一般为关阀启动，即为零流量工况。立式离心泵在长距离调水和大型灌溉工程中应用日益广泛。为探究立式离心泵零流量工况下振动特性，在水泵底座布置了1只三向振动传感器，在水泵进、出口法兰盘顶部各布置1只轴向振动传感... 详细信息

离心泵在启动时一般为关阀启动，即为零流量工况。立式离心泵在长距离调水和大型灌溉工程中应用日益广泛。为探究立式离心泵零流量工况下振动特性，在水泵底座布置了1只三向振动传感器，在水泵进、出口法兰盘顶部各布置1只轴向振动传感器以及在水泵出口管道顶部布置1只压力脉动传感器，测试了零流量工况下额定转速（nr）以及1.2nr、0.8 nr、0.6 nr、0.4 nr等5个不同转速下的水泵振动和压力脉动。结果表明：零流量工况下立式离心泵进口轴向、出口轴向和底座轴向上的振动均较大；升速至1.2倍额定转速，底座轴向上的振动强度增至额定转速振动强度的1.6倍，降速至0.8倍额定转速，振动强度降至额定转速振动强度的1/4倍，降低转速启动，能大幅度降低水泵的振动强度；叶片频率是水泵进口、出口和底座轴向方向振动的主要频率，压力脉动是零流量工况下立式离心泵振动的一个重要激励源。研究结果可为同类大型立式离心泵的设计以及泵站建成后的运行管理提供参考。

关键词：立式离心泵零流量工况大范围变速振动压力脉动

基于冲击回波法的钢衬混凝土内部缺陷探测研究

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水电能源科学 2024年第5期42卷 111-116页

作者：徐宁远杨建喜李军石中文沙迎春潘文明翟俊杰南京水利科学研究院江苏南京210029 广东粤海珠三角供水有限公司广东广州511458

针对冲击回波法多用于单一结构厚度和缺陷检测且在组合结构缺陷识别领域应用较少的问题,提出了基于冲击回波法检测钢衬混凝土组合结构构件厚度公式。首先采用数值模拟方法探究弹性波在钢衬混凝土内部的传播特性,分析缺陷埋深对冲击回波... 详细信息

针对冲击回波法多用于单一结构厚度和缺陷检测且在组合结构缺陷识别领域应用较少的问题,提出了基于冲击回波法检测钢衬混凝土组合结构构件厚度公式。首先采用数值模拟方法探究弹性波在钢衬混凝土内部的传播特性,分析缺陷埋深对冲击回波法特征参数的影响,然后开展室内模型试验研究,进一步验证公式的准确性。结果表明,提出的冲击回波法检测组合结构构件厚度计算公式能较好地适用于钢衬混凝土构件现场检测,现场冲击回波法检测获取的卓越频率可真实反映钢衬混凝土结构混凝土内部质量缺陷。

关键词：钢板衬砌冲击回波法无损检测数值模拟模型试验

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深埋输水管道检修期污染物浓度分布特性研究

制冷与空调（四川） 2024年第4期38卷 498-504页

作者：欧盛贤毕海权冯凌巍周远龙陈钿湖何常新西南交通大学机械工程学院成都630031 广东粤海珠三角供水有限公司广州511466

地下深埋长距离输水管道内壁存在大量的藻类、壳菜类附着型水生生物,当停水检修时,这些藻类、壳菜会脱水死亡从而产生大量有害气体,给管道检修人员安全带来危害。研究输水管道内污染物浓度分布特性对于优化施工期通风设计、提高检修作... 详细信息

地下深埋长距离输水管道内壁存在大量的藻类、壳菜类附着型水生生物,当停水检修时,这些藻类、壳菜会脱水死亡从而产生大量有害气体,给管道检修人员安全带来危害。研究输水管道内污染物浓度分布特性对于优化施工期通风设计、提高检修作业人员的安全性具有重要意义。基于实际输水管道结构及通风系统设计参数,建立了工作井机械送风工况下输水管道通风计算模型,基于流体圆管内紊流流动时速度分布规律和边界层理论并结合数值计算方法,研究了污染物浓度与风速、送风距离之间的关系。研究结果表明:污染物浓度与送风速度间存在较强的关联性,污染物浓度c与断面风速v的关系为:c∝v-1、与送风距离x的关系为:c∝x,当断面风速由0.15m/s增加到0.30m/s时,同一段面污染物浓度可减少50%。通过增加断面风速或减小送风距离,可有效降低管道内污染物浓度,从而避免污染物在输水管道内堆积。

关键词：输水管道污染物扩散拟合函数数值模拟

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缓粘结预应力技术在水工隧洞中的应用

广东水利水电 2024年第10期 1-5页

作者：姚广亮严振瑞张武朱维花广东省水利电力勘测设计研究院有限公司广州510635

为准确计算缓粘结预应力混凝土内衬受力情况,采用有限元法全面分析输水隧洞内衬在施工期、运行期和检修期等不同工况下的受力情况,明确内衬应力分布形态。计算结果表明,采用缓粘结预应力体系可实现内衬裂缝等级的控制,满足防渗要求。

关键词：缓粘结预应力混凝土水工隧洞

钢壳混凝土复合结构脱空高度与中子响应关系研究

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同位素 2024年第4期37卷 353-362页

作者：赵洪波刘国庆范子武孙龙孟令超王琅琅洪云飞南京水利科学研究院江苏南京210029

为了揭示钢壳混凝土复合结构间脱空高度与中子的响应关系,建立一种新的脱空高度定量测量方法,本研究基于快中子慢化和中子散射原理,采用室内等效混凝土物理模拟方法构建脱空模型,并开展室内测试,对测试数据进行回归分析,发现热中子计数... 详细信息

为了揭示钢壳混凝土复合结构间脱空高度与中子的响应关系,建立一种新的脱空高度定量测量方法,本研究基于快中子慢化和中子散射原理,采用室内等效混凝土物理模拟方法构建脱空模型,并开展室内测试,对测试数据进行回归分析,发现热中子计数率与钢壳混凝土复合结构中钢板厚度、混凝土含水量、脱空高度之间均存在显著的相关性。进一步建立钢壳混凝土脱空高度与热中子计数率的标定关系,并开展验证实验,结果表明,通过标定关系计算得到的混凝土脱空值与实际脱空值误差较小,两者具有较好的一致性,快中子穿透钢板后与混凝土作用产生的热中子可用于定量计算钢壳混凝土复合结构脱空高度,可解决当前脱空检测中存在的无法精确定量问题。

关键词：中子钢壳混凝土脱空高度响应关系回归分析

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盾构输水隧洞单层衬砌结构承载变形特性研究

岩土工程学报 2023年第7期45卷 1365-1373页

作者：莫键豪唐欣薇严振瑞华南理工大学土木与交通学院广东广州510640 广东省水利电力勘测设计研究院有限公司广东广州510635

针对华南地区盾构输水隧洞单层衬砌结构开展原位试验研究,揭示了该结构在真实地层条件下承受内压的受力变形规律,并采用三维有限元模型针对不同围岩条件对单层衬砌结构承载变形特性的影响开展进一步研究。结果表明:在内压作用下,单层管... 详细信息

针对华南地区盾构输水隧洞单层衬砌结构开展原位试验研究,揭示了该结构在真实地层条件下承受内压的受力变形规律,并采用三维有限元模型针对不同围岩条件对单层衬砌结构承载变形特性的影响开展进一步研究。结果表明:在内压作用下,单层管片衬砌结构呈现“横椭圆”变形且向外膨胀趋势,接缝张开量和螺栓应力随内压增加而增大;V类围岩中的单层管片衬砌输水隧洞应综合衬砌收敛变形和螺栓应力判断结构是否达到正常使用极限状态,而IV类围岩中的则以螺栓应力为结构达到正常使用极限状态的控制因素;随着围岩力学性能的提高,围岩分担内压的效果增强,能提高结构的内压承载能力;V类围岩中的单层管片衬砌输水隧洞内外压差不宜超过0.15 MPa,IV类围岩中的内外压差则不宜超过0.25 MPa。

关键词：内水压力管片衬砌原位试验数值仿真受力变形