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粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法研究

岩土力学 2024年第1期45卷 164-172页

作者：张丹邱子源金伟张梓航罗玉龙中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 河海大学水利水电学院江苏南京210024

目前还未建立适用于粗粒土渗透及渗透变形试验的缩尺方法,遵循缩尺前后粒径小于d30(颗粒级配中质量百分含量30%所对应的颗粒粒径)以及粒径小于5 mm的颗粒含量及组成不变的原则,基于等量替代法,提出了一种粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方... 详细信息

目前还未建立适用于粗粒土渗透及渗透变形试验的缩尺方法,遵循缩尺前后粒径小于d30(颗粒级配中质量百分含量30%所对应的颗粒粒径)以及粒径小于5 mm的颗粒含量及组成不变的原则,基于等量替代法,提出了一种粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法:如果原级配中5 mm以下的颗粒含量大于等于30%,则根据试样允许最大粒径以下的大于5 mm的各粒组含量,按比例等质量替换超粒径颗粒;如果原级配中5 mm以下的颗粒含量小于30%,则根据试样允许最大粒径以下的大于d30的各粒组含量,按比例等质量替换超粒径颗粒。利用多组粗粒土渗透及渗透变形试验,论证了缩尺方法的可靠性。研究表明:提出的缩尺方法合理可行。缩尺后,土体渗透破坏型式未发生变化,渗透系数与原级配比较接近,渗透变形临界坡降和破坏坡降与原级配基本一致,缩尺级配的渗透及渗透稳定特性能够较好地反映原级配的渗透及渗透稳定特性。

关键词：粗粒土渗透及渗透变形试验缩尺方法等量替代法

反滤压重及埋深对深厚覆盖层允许坡降影响研究

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岩土力学 2024年第3期45卷 769-776页

作者：张会豪邱子源金伟张丹罗玉龙河海大学水利水电学院江苏南京210024 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

反滤压重及埋深均会影响土体允许坡降,但目前尚无法量化这些影响。量化反滤压重及埋深的影响是合理确定允许坡降,科学评价坝基渗流安全的关键。采用轴向应力模拟反滤压重及埋深的作用,针对泸定水电站下游坝基(3)-1层,开展了(3)-1层级配... 详细信息

反滤压重及埋深均会影响土体允许坡降,但目前尚无法量化这些影响。量化反滤压重及埋深的影响是合理确定允许坡降,科学评价坝基渗流安全的关键。采用轴向应力模拟反滤压重及埋深的作用,针对泸定水电站下游坝基(3)-1层,开展了(3)-1层级配包络线在不同轴向应力条件下的渗透试验,量化了反滤压重及埋深对(3)-1层临界坡降的影响。结果表明:随着轴向应力的增大,(3)-1层上包线和平均线土体的临界坡降呈线性增加趋势,而下包线土体的临界坡降受轴向应力影响很小。基于试验结果,量化了反滤压重和埋深对(3)-1层允许坡降的贡献,建立了随轴向应力变化的(3)-1层土体允许坡降公式,提出了可考虑反滤压重措施及土体埋深影响的允许坡降建议取值方法,该方法可供后续类似工程借鉴采用。

关键词：深厚覆盖层允许坡降反滤压重埋深应力状态

基于9,10-二氢蒽强化的掺氮活性炭催化松木热解制备烷氧基酚研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第7期52卷 988-994页

作者：李文涛张成博李凯牛琦李继红陆强贾宝高丽娟华北电力大学新能源发电国家工程研究中心北京102206 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安710065

本研究以核桃壳基掺氮活性炭(NAC)为催化剂、以9,10-二氢蒽(DHA)为供氢剂,开展了松木选择性热解制备烷氧基酚研究,探究了氨水质量分数对NAC理化性能的影响,揭示了DHA/松木比、热解温度、NAC/松木比对烷氧基酚生成的调控机制。结果表明,... 详细信息

本研究以核桃壳基掺氮活性炭(NAC)为催化剂、以9,10-二氢蒽(DHA)为供氢剂,开展了松木选择性热解制备烷氧基酚研究,探究了氨水质量分数对NAC理化性能的影响,揭示了DHA/松木比、热解温度、NAC/松木比对烷氧基酚生成的调控机制。结果表明,合适的氨水质量分数能够改善NAC孔隙结构及活性位点分布,当氨水质量分数为15%时,所制备NAC对烷氧基酚的生成促进效果最佳;当DHA/松木比为1、热解温度为550℃、NAC/松木比为3时,烷氧基酚产率最大,为5.27%,明显高于纯松木直接催化热解时烷氧基酚产率(1.74%)。

关键词：生物质掺氮活性炭催化热解 9,10-二氢蒽烷氧基酚

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面向岸堤坍塌全过程的应急防护措施与装置

人民长江 2024年第4期55卷 200-206页

作者：涂建伟蒋德成崔家仲何孟芸贾刚中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

岸堤坍塌的应急防护,特别是岸堤决口的应急封堵,是关系到民众生命财产安全的重大问题,而目前针对岸堤坍塌及决口封堵的系统性研究较为缺乏,岸堤坍塌防护装置较少,决口封堵方法较为单一。通过对不同程度岸堤坍塌应急防护关键技术的研究,... 详细信息

岸堤坍塌的应急防护,特别是岸堤决口的应急封堵,是关系到民众生命财产安全的重大问题,而目前针对岸堤坍塌及决口封堵的系统性研究较为缺乏,岸堤坍塌防护装置较少,决口封堵方法较为单一。通过对不同程度岸堤坍塌应急防护关键技术的研究,提出了一种面向岸堤坍塌全过程的“护-防-堵”应急防护体系。针对不同程度的岸堤坍塌研发了对应的防护措施及装置:对于局部坍塌,使用岸堤土工布防护系统和岸堤防冲浮动坝结构;对于严重坍塌,使用自重挡水单元及岸堤潜在决口的自重挡水系统;对于溃堤决口,采用岸堤决口封闭单元及封闭系统。研究成果可为类似工程处置提供参考。

关键词：岸堤坍塌全过程应急防护决口封堵

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基于博弈云模型的钢闸门健康诊断

水电能源科学 2024年第8期42卷 106-109,91页

作者：王飞季宗亿成都设计咨询集团成都市水利电力勘测设计研究院有限公司四川成都610091

钢闸门作为水利工程中的流量控制单元,其健康状态将直接影响水利工程的运行安全,针对多数现有钢闸门健康诊断方法中指标权重带有较强主观性且未考虑到定性诊断指标和定量指标共存给闸门健康诊断带来不确定性和模糊性的问题,提出基于博... 详细信息

钢闸门作为水利工程中的流量控制单元,其健康状态将直接影响水利工程的运行安全,针对多数现有钢闸门健康诊断方法中指标权重带有较强主观性且未考虑到定性诊断指标和定量指标共存给闸门健康诊断带来不确定性和模糊性的问题,提出基于博弈云模型的钢闸门健康诊断方法,即首先利用博弈优化思想均衡熵权法权重和层次分析法权重,再建立博弈云模型对工程实例进行诊断,并对比3种赋权方法的云模型诊断结果。结果表明,博弈云模型合理、可靠,能直观、准确地诊断钢闸门健康状态,具有实际应用价值。

关键词：水工钢闸门健康诊断熵权法层次分析法博弈组合赋权云模型

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考虑水力连通的羌塘内流区洼地单元提取与分类

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水科学进展 2024年第2期35卷 289-297页

作者：刘金涛倪飞宇马顺刚康有吴鹏飞冯美艳河海大学水灾害防御全国重点实验室江苏南京210098 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072

羌塘内流区是青藏高原面积最大的内流区,气候变化正在加剧其湖泊水系结构与水量的演变,开展内流区流域调查并科学估算其水资源的变化具有重要意义。本文提出一种新型内流区流域划分方法,该方法通过引入高程-面积联合阈值,以解决由气候... 详细信息

羌塘内流区是青藏高原面积最大的内流区,气候变化正在加剧其湖泊水系结构与水量的演变,开展内流区流域调查并科学估算其水资源的变化具有重要意义。本文提出一种新型内流区流域划分方法,该方法通过引入高程-面积联合阈值,以解决由气候变化与数字高程模型分辨率等因素引起的洼地单元提取难题。基于已监测的羌塘内流区流域重组与湖泊水位的变动幅度,确定了高程-面积联合阈值分别为10 m和50 km^(2),并对洼地单元进行划分,共识别出163个具有合理集水面积、永久性分水岭的封闭内流区洼地单元。引入多个相关数据集及已有算法评估本方法,结果表明:该方法适用于大尺度内流区洼地单元提取,提取精度优于现有算法及数据产品;依据洼地单元间水力连通特征,将全区163个洼地单元划分为5种主要类型,其中以“上下游互通型”(Ⅱ型)、“高山型”(Ⅳ型)洼地单元为主,“凹陷型”(Ⅴ型)洼地单元则多与其他类型复合存在,受气候条件的影响更加显著。

关键词：洼地单元流域重组高程-面积联合阈值气候变化羌塘内流区青藏高原

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大型岔管内螺旋流涡带数值分析研究

水利学报 2024年第7期55卷 827-837页

作者：申艳姜姿云杨利宋蕊香王薇郭苗华北电力大学水利与水电工程学院北京102206 中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司北京100024

岔管部件广泛应用于常规水电站、抽水蓄能电站等重要水力发电工程。大型岔管(D主≥6 m)由于岔管外形,肋板结构及内部流态三因素耦合可能导致螺旋流涡带,其对岔管的水力损失具有不可忽略的消极后果。本文基于经典k-ε湍流模型联合考虑实... 详细信息

岔管部件广泛应用于常规水电站、抽水蓄能电站等重要水力发电工程。大型岔管(D主≥6 m)由于岔管外形,肋板结构及内部流态三因素耦合可能导致螺旋流涡带,其对岔管的水力损失具有不可忽略的消极后果。本文基于经典k-ε湍流模型联合考虑实际岔管材料壁面粗糙率,构建了考虑壁面真实粗糙度的钢岔管内部流态k-ε湍流模型。计算结果与实验数据对比验证了本文构建数值模型的有效性及准确性。随后采用导流叶片策略有效消除了大型岔管内的螺旋流涡带现象。研究结果表明:多导流叶片优化方案可有效减少和消除大型岔管中的螺旋流态,并减少岔管水力损失。具体地,对岔管支管路中不同流量工况,优化后的主管路部分流线分布均匀,最大流速位于岔管支管路弯管(内弯)附近;优化后岔管肋板两端涡旋流态基本消除。对岔管支管流量不均匀工况,支管路内螺旋流涡带流态明显减缓,只存在少量螺旋流态。本文研究结果可对岔管水力优化设计及相近研究领域提供一定参考。

关键词：计算流体力学螺旋流涡带导流叶片水力损失水力优化数值研究大型岔管

中/低层建筑屋顶开敞棚式结构风荷载特性的试验研究

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建筑结构学报 2024年

作者：蒋媛回忆陈波李明朱皓中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司重庆大学土木工程学院

屋顶棚式结构（雨棚）是一种广泛应用的结构形式，由于其轻薄的结构特点，很容易在风的作用下发生破坏。然而，还未有针对作用在此类型结构上风荷载的研究。为此，本研究考虑了3个不同建筑高度，并开展了缩尺模型的风洞试验，以分析屋... 详细信息

屋顶棚式结构（雨棚）是一种广泛应用的结构形式，由于其轻薄的结构特点，很容易在风的作用下发生破坏。然而，还未有针对作用在此类型结构上风荷载的研究。为此，本研究考虑了3个不同建筑高度，并开展了缩尺模型的风洞试验，以分析屋顶雨棚风荷载。通过对雨棚进行上下表面的多点同步测压，本文分析对比了不同下部建筑时雨棚的平均风压、脉动风压以及风压极值系数，并研究了不同位置风压之间的相关性。结果表明，雨棚所受风荷载收到了下部建筑的强烈干扰，雨棚与屋面间的空间内流场相对稳定。建筑的高度对雨棚结构的风荷载系数有显著影响。随着模型高度的增加，上下表面压力之间的相关性逐渐减小，减小程度随风向角而变化。本研究表明最不利的建筑高度为12m，在此高度下，上部雨篷的最大净风压系数接近﹣7.0左右。对于24m高的建筑，最大净风压系数则为-4.8。

关键词：屋顶雨棚风洞试验风压分布极值风压

考虑降雨-洪水-泥沙作用下的淤地坝溃决致灾风险评估

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水力发电学报 2024年第8期43卷 32-45页

作者：王琳褚珍雄薛一峰何小亮黎静西安理工大学省部共建西北旱区生态水利国家重点实验室西安710048 陕西省水利电力勘测设计研究院水电工程分院西安710001 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065

淤地坝一旦遭遇极端降雨极易导致洪水漫顶溃决,将对下游人民群众造成极大威胁,亟需开展淤地坝溃决风险定量评估。现有研究忽略泥沙对溃决致灾过程的影响。本研究通过分析降雨诱发的泥沙对溃决致灾的影响过程,揭示降雨-洪水-泥沙作用下... 详细信息

淤地坝一旦遭遇极端降雨极易导致洪水漫顶溃决,将对下游人民群众造成极大威胁,亟需开展淤地坝溃决风险定量评估。现有研究忽略泥沙对溃决致灾过程的影响。本研究通过分析降雨诱发的泥沙对溃决致灾的影响过程,揭示降雨-洪水-泥沙作用下的溃决致灾机制,建立考虑降雨-洪水-泥沙作用下的淤地坝溃决致灾风险定量评估模型,将传统的“降雨-洪水”研究发展为“降雨-洪水-泥沙”,实现溃决坝体的精准判定和风险定量评估。将模型应用于王茂沟流域两次溃决案例,并评估不同重现期降雨量的溃决致灾风险。结果表明:考虑泥沙对溃决致灾过程的影响,判定关地沟3坝、背塔沟坝和康和沟3坝溃决,判定结果与实际溃决情况吻合,忽略泥沙影响则背塔沟坝的溃决判定存在差异。与忽略泥沙对溃决致灾的作用相比,考虑泥沙作用2017-7-26降雨下关地沟3坝、背塔沟坝和康和沟3坝起溃时间分别提前11 min、13 min和7 min,有利于及时发出预警,快速撤离两岸群众,提升了淤地坝预警的准确度。不同重现期降雨量下,关地沟3坝10年一遇溃决流量为4.82 m^(3)/s,200年一遇溃决流量为5.97m^(3)/s。黄柏沟2坝和关地沟4坝在目前淤积情况下,可抵御200年一遇降雨。

关键词：淤地坝降雨-洪水-泥沙溃决致灾风险评估灾害预警