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降雨模式对震后泥石流起动模式影响的试验研究:以九寨天堂沟为例

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地质科技通报 2022年第6期41卷 278-286页

作者：刘世康范宣梅王文松魏振磊杜三林郭劲松成都理工大学环境与土木工程学院成都610059 华能西藏水电安全工程技术研究中心西藏850000

降雨过程中降雨强度的变化会影响土体渗透率及饱和过程,从而改变土体的力学性质,影响泥石流起动模式及破坏规模。为探究不同降雨模式对震后泥石流起动机制的影响,自制了小比例模型槽,结合可控雨型的降雨模拟系统,进行了人工降雨诱发泥... 详细信息

降雨过程中降雨强度的变化会影响土体渗透率及饱和过程,从而改变土体的力学性质,影响泥石流起动模式及破坏规模。为探究不同降雨模式对震后泥石流起动机制的影响,自制了小比例模型槽,结合可控雨型的降雨模拟系统,进行了人工降雨诱发泥石流的室内模型试验;基于不同降雨模式下泥石流的起动过程分析,对坡体内部含水率和孔隙水压力的变化规律进行了研究。研究结果表明:递增型降雨模式下泥石流发生突然,呈整体滑坡转化为泥石流起动模式,坡体破坏规模最大;递减型降雨模式下表现为后退式溃散失稳起动模式;均匀型降雨模式下则表现为溯源侵蚀起动模式;中峰型降雨模式下以局部滑坡转化为泥石流起动模式;V型降雨模式下则由坡面侵蚀加剧转化为泥石流启动模式,破坏规模最小。研究结果可以为九寨沟地区泥石流的预报预警提供参考。

关键词：降雨模式泥石流物理模型试验含水率

声波最小二乘偏移不同精确伴随算子对的定量关系分析

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石油地球物理勘探 2022年第3期57卷 624-637,I0005页

作者：王建森任玉晓陈磊严冬杨传根许新骥山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 华能西藏水电安全工程技术研究中心西藏林芝860000

最小二乘偏移(Least Squares Migration, LSM)是一种备受关注的高分辨率成像方法,它的成功应用取决于正演—偏移算子对的伴随特性。通常,正演—偏移算子对可以根据Born近似理论或逆时偏移(Reverse Time Migration, RTM)过程构建,也可以... 详细信息

最小二乘偏移(Least Squares Migration, LSM)是一种备受关注的高分辨率成像方法,它的成功应用取决于正演—偏移算子对的伴随特性。通常,正演—偏移算子对可以根据Born近似理论或逆时偏移(Reverse Time Migration, RTM)过程构建,也可以基于两者同时构建。波动方程离散化和数值实现方法会影响其伴随特性,通过点积测试可以对伴随特性进行数值检验。然而,不同伴随算子之间的关系和成像结果差异目前尚不清楚。为此,从二阶声波方程的矩阵表达式入手,推导出了三组精确伴随算子对。其中两组分别基于Born近似理论和RTM过程构建,第三组是利用声波方程的自伴随离散化形式构建,分别将它们命名为Born-AdjBorn、DeRTM-RTM和自伴随Born-RTM算子对。对应的LSM过程分别称为LSBM、LSRTM和自伴随LSBRTM。通过数学推导和矩阵分析,得出了基于三组伴随算子对的成像结果之间的一系列定量关系,并应用数值算例进行了验证。

关键词：声波LSM 波动方程离散化精确伴随算子对定量对比

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考虑应力变化速率的岩石脆性评价指标

岩土力学 2022年第S01期43卷 293-300页

作者：匡智浩李邵军杜灿勋邱士利吝曼卿杜三林中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 华能西藏水电安全工程技术研究中心西藏林芝860061 武汉工程大学资源与安全工程学院湖北武汉430073

脆性作为岩石的重要的力学指标,对深部岩体性态评价以及灾害预防具有重要意义。岩石应力-应变曲线能够很好地表征岩石的脆性。考虑到现有基于应力-应变曲线的脆性指标大多都只对曲线的一部分进行分析,且少有指标能够准确地应用于岩石Ⅱ... 详细信息

脆性作为岩石的重要的力学指标,对深部岩体性态评价以及灾害预防具有重要意义。岩石应力-应变曲线能够很好地表征岩石的脆性。考虑到现有基于应力-应变曲线的脆性指标大多都只对曲线的一部分进行分析,且少有指标能够准确地应用于岩石Ⅱ类曲线中,对整体判断的缺乏可能会导致工程应用上适应性及可靠性不足的情况。针对现有脆性指标普遍存在的物理意义模糊、评估结果与岩石脆性的关系非连续等问题,综合考量岩石应力-应变曲线中峰前应力上升速率、峰后应力跌落速率以及峰值点应变值对岩石脆性的影响,提出了一种物理意义明确、计算结果与岩石脆性之间的关系是单调且连续的岩石脆性指数计算方法。选取国内外常用脆性指标对锦屏Ⅱ级水电站大理岩和某铁路隧道花岗岩、变质砂岩以及片麻岩的单轴压缩试验数据进行脆性评价后进行比较,验证了指标的适用性。进一步将提出的指标应用于常规三轴试验条件下大理岩脆性分析,结果表明,该指标不仅能够量化和分类不同岩石的脆性特征,还能表征围压对岩石脆性的抑制作用。

关键词：岩石脆性指标锦屏Ⅱ级水电站铁路隧道全应力-应变曲线应力变化速率

基于注意力加强Bi-LSTM模型的TBM掘进参数预测研究

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现代隧道技术 2022年第4期59卷 69-80页

作者：张庆龙朱燕文马睿严冬杨传根崔同欢李庆斌北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室北京100084 华能西藏水电安全工程技术研究中心成都610041

使用Bi-LSTM模型预测TBM掘进参数时在模型训练用时与收敛速度方面存在不足。对传统注意力机制使用方式进行改进,提出了一种以并行融合方式形成的注意力加强的双向长短时记忆网络(Bi-LSTM+EMB_ATT)智能预测模型,并选取完整掘进循环数据预... 详细信息

使用Bi-LSTM模型预测TBM掘进参数时在模型训练用时与收敛速度方面存在不足。对传统注意力机制使用方式进行改进,提出了一种以并行融合方式形成的注意力加强的双向长短时记忆网络(Bi-LSTM+EMB_ATT)智能预测模型,并选取完整掘进循环数据预测TBM稳定段的掘进参数。采集吉林引松工程TBM3标段的运行数据并划分训练集和测试集,采用二值状态判别函数等方法预处理数据,利用皮尔逊分析结果选取完整掘进循环段21维掘进参数作为预测模型的输入,并对比分析并行连接的Bi-LSTM+EMB_ATT模型与串行连接的BiLSTM+ATT模型。结果表明,Bi-LSTM+EMB_ATT模型对TBM掘进参数的预测拟合优度均达0.91以上,平均绝对误差均小于2.7%,比Bi-LSTM+ATT模型的预测精度更高。

关键词： TBM 注意力机制加强 Bi-LSTM模型完整掘进周期掘进参数预测

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环氧乳液改性水泥基材水化过程的硬化机理

硅酸盐通报 2022年第4期41卷 1229-1236页

作者：蒋正施李鹏飞汪承志杜三林冯冬颖重庆交通大学河海学院重庆400074 华能西藏水电安全工程技术研究中心林芝860000 清华大学建筑设计研究院有限公司北京100084

极端环境和复杂荷载条件对混凝土结构的材料性能提出了更高的要求,聚合物通过改性水泥基材提高混凝土性能的方法已经得到了广泛应用。本研究为揭示环氧乳液改性水泥基材水化过程的硬化机理,通过等温放热试验分析环氧乳液对水泥水化放热... 详细信息

极端环境和复杂荷载条件对混凝土结构的材料性能提出了更高的要求,聚合物通过改性水泥基材提高混凝土性能的方法已经得到了广泛应用。本研究为揭示环氧乳液改性水泥基材水化过程的硬化机理,通过等温放热试验分析环氧乳液对水泥水化放热过程的影响,结合原位XRD技术跟踪水泥主要矿物熟料和水化产物在水化反应早期的相含量发展。研究结果表明,环氧乳液对水泥水化的阻滞作用与环氧颗粒、水泥矿物熟料和水化产物之间的相互作用有关,并随着水化时间的延长,相互作用效果越明显。在水泥胶凝体系中,环氧乳液会减缓水化放热速率,降低水化放热峰值,减少累积放热量。环氧乳液通过抑制水泥矿物(C_(3)S、C_(3)A、石膏)的溶解和水化产物(钙矾石、氢氧化钙)的析出,延缓硅酸盐反应和铝酸盐反应;环氧乳液对水泥水化的影响随着其掺量的增加而增强。

关键词：阻滞作用环氧乳液水泥矿物熟料水化放热等温放热原位XRD

临近水库的隧洞二维渗流场解析解及工程应用研究

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水利水电技术（中英文） 2023年第3期54卷 126-134页

作者：张兵海崔炜张石磊杜三林邓检强刘毅朱银邦中国水利水电科学研究院北京100038 内蒙古引绰济辽供水有限责任公司内蒙古乌兰浩特137400 华能西藏水电安全工程技术研究中心西藏林芝860000

水库水头对邻近隧洞地下水渗流的影响较大,威胁到隧洞的运行安全。【目的】为保障邻近水库的隧洞工程的安全,【方法】应用镜像法,通过权重分配考虑水库水头边界及远场水头边界双重影响,推导渗流场解析解,并建立有限元模型进行对比验证... 详细信息

水库水头对邻近隧洞地下水渗流的影响较大,威胁到隧洞的运行安全。【目的】为保障邻近水库的隧洞工程的安全,【方法】应用镜像法,通过权重分配考虑水库水头边界及远场水头边界双重影响,推导渗流场解析解,并建立有限元模型进行对比验证。【结果】结果显示,解析解所计算的渗流场水头函数精度满足工程计算要求,可为衬砌结构的初步设计提供理论依据。【结论】基于解析解的参数分析表明:隧洞衬砌外水压力随着隧洞与水库距离增大而减小,其关系曲线呈非线性,隧洞与水库距离越大曲线越平缓,洞线选择时宜尽量选取曲线相对平缓的区间;灌浆可有效减小衬砌外水压力,但随着灌浆质量及灌浆厚度的提升,其对衬砌外水压力的影响逐渐减小;相对而言,灌浆质量对减小衬砌外水压力的作用更为突出,当衬砌外水压力过大时,宜优先选择提高灌浆质量。

关键词：隧洞渗流场解析解镜像法

基于分布式EasyDHM模型的沭河流域洪水预报研究

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人民长江 2023年第S1期 7-10+34页

作者：郑丽媛杨殿亮廖卫红严冬杨传根陈洁杰北京工业大学城建学部沂沭泗水文局中国水利水电科学研究院水资源研究所华能西藏水电安全工程技术研究中心

沭河流域洪水呈现峰高量急、陡涨陡落的特征，致使其洪水预见期相对较短，预报难度大。为提高洪水预报精度，研究并构建了适合沭河流域特点的分布式水文预报模型EasyDHM,对沭河流域关键断面的洪水流量过程进行预报，利用LH-OAT参数抽样... 详细信息

沭河流域洪水呈现峰高量急、陡涨陡落的特征，致使其洪水预见期相对较短，预报难度大。为提高洪水预报精度，研究并构建了适合沭河流域特点的分布式水文预报模型EasyDHM,对沭河流域关键断面的洪水流量过程进行预报，利用LH-OAT参数抽样方法对模型参数进行敏感性分析并研究参数取值规律。结果表明：构建的模型洪水预报精度较高，洪峰流量误差和峰现时间误差均符合要求，模型中渗透系数、糙率系数等表现敏感，按不同月份在汛初、汛中及汛末期呈现较为明显的阶段性差异。总体上，EasyDHM模型在沭河流域应用良好，可为提高该流域预测预报洪水的准确度起到参考作用。

关键词：洪水预报分布式水文模型 EasyDHM模型沭河流域

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常法向应力下非连续结构面剪切破坏特征研究

岩土力学 2023年第S01期44卷 173-185页

作者：刘畅江权阮航李超毅杜三林中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 中国科学院大学北京100049 华能西藏水电安全工程技术研究中心西藏林芝860061

为揭示不同倾角硬岩非连续结构面剪切破裂机制,开展了常法向应力下8种不同节理角度的非连续结构面剪切试验及同步声发射监测,并基于声发射信号主频实现了破坏过程中破裂程度的定量分析,结合剪切破坏强度、剪切破坏结构和破裂程度演化过... 详细信息

为揭示不同倾角硬岩非连续结构面剪切破裂机制,开展了常法向应力下8种不同节理角度的非连续结构面剪切试验及同步声发射监测,并基于声发射信号主频实现了破坏过程中破裂程度的定量分析,结合剪切破坏强度、剪切破坏结构和破裂程度演化过程,研究了硬岩非连续结构面剪切破坏特征。结果表明:非连续结构面破坏阶段Ⅰ的荷载峰值SR1整体变化趋势呈现水平横置S型,阶段Ⅱ的峰值荷载SR2呈现节理角度对称分布,当节理角度为正向小角度时,SR1>SR2,而负向角度和正向大角度时,均为SR2>SR1;其破坏结构可以分为平面破坏结构、锯齿型破坏结构和块体破坏结构3种,3种破坏结构实际由4种裂纹扩展方式决定;节理角度对非连续结构面剪切过程中大尺度破坏的出现具有控制作用,在节理角度较大下非连续结构面在破坏阶段Ⅰ和破坏阶段Ⅱ均发生较大尺度的破坏,而节理角度较小时非连续结构面仅在破坏阶段Ⅰ发生大尺度破坏;非连续结构面的破坏过程可以划分为4类,随着节理角度的增加,破坏过程由单峰−突发型发展为双峰平稳−平稳型,进而为双峰突发−平稳型,最终为双峰突发−突发型。

关键词：非连续结构面剪切破坏破坏结构信号主频破裂比例

巨柏胸径(d_(1.3)<1 m)和树龄的关系研究

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高原农业 2023年第3期7卷 273-277页

作者：李智华杨小林杨雯婧刘峰西藏农牧学院资源与环境学院西藏林芝860000 中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都611130 华能西藏水电安全工程技术研究中心西藏拉萨850000

为探究巨柏生长规律,分析巨柏胸径与年龄之间的相互关系。本研究选择巨柏集中天然分布区林芝朗县境内巨柏为研究对象,采用随机选取的方法,用生长锥采集胸径处树芯,获得完整的93株巨柏的186根树芯为研究材料,使用线性模型、Logistic模型... 详细信息

为探究巨柏生长规律,分析巨柏胸径与年龄之间的相互关系。本研究选择巨柏集中天然分布区林芝朗县境内巨柏为研究对象,采用随机选取的方法,用生长锥采集胸径处树芯,获得完整的93株巨柏的186根树芯为研究材料,使用线性模型、Logistic模型、抛物线模型、对数模型、指数模型和幂函数模型6种模型对巨柏胸径和树龄的关系进行拟合。研究结果表明:巨柏树龄和胸径具有较大的相关性;指数方程、抛物线方程均能较好地反映巨柏树龄和胸径之间的关系,其中指数模型(y=58.143e^(0.026x))为最佳拟合模型(R=0.868),适用于胸径1 m以下的巨柏树龄的估算。

关键词：巨柏胸径年龄生长模型