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深厚软土覆盖层固结特性对面板堆石坝安全影响分析

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河海大学学报(自然科学版) 2024年

作者：岑威钧魏江梁郑长海彭凯石含鑫河海大学水利水电学院中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司

深厚软土覆盖层上建造土石坝除了确保大坝自身结构安全外，更要关注坝基覆盖层对大坝变形和稳定的影响。以某抽水蓄能电站上水库百米级深厚软弱覆盖层上沥青混凝土面板堆石坝为例，选择主沟覆盖层最深处断面，采用Biot固结理论计算分析... 详细信息

深厚软土覆盖层上建造土石坝除了确保大坝自身结构安全外，更要关注坝基覆盖层对大坝变形和稳定的影响。以某抽水蓄能电站上水库百米级深厚软弱覆盖层上沥青混凝土面板堆石坝为例，选择主沟覆盖层最深处断面，采用Biot固结理论计算分析了大坝填筑期及蓄水运行期坝体和坝基应力变形特性，重点研究了坝基固结变形分布规律和超静孔隙水压力消散情况；同时，采用“φ=0”总应力法对施工期大坝连同坝基覆盖层进行抗滑稳定计算。结果表明：坝体填筑过程中覆盖层中超静孔隙水压力增长和扩散同步发生，当坝体填筑到600m高程时，覆盖层中超静孔隙水压力达到峰值，上层碎石黏土覆盖层相对偏大的渗透性使得坝体施工完成时覆盖层超静孔隙水压力大部分已消散，并在工后5年覆盖层基本完成固结。由于坝体填筑过程中及大坝蓄水后碎石黏土覆盖层孔压消散较快，大坝工后沉降增量仅为-7.35cm，约占最终稳定沉降量-337.58cm的2.18%。采用总应力法和有效应力法及相应参数计算得到的竣工期、蓄水期和库水位变动下大坝坝坡连同覆盖层的抗滑稳定安全系数均大于相应规范允许值，坝坡失稳可能性小。

关键词：深厚覆盖层 Biot固结孔隙水压力应力变形稳定性分析

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赤水桫椤保护区截留雾水对地下水的贡献

生态学报 2024年

作者：詹泸成何晓冬赵娜河海大学水利水电学院中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司

在一些云雾林系统中，林冠截留雾水对水文生态过程具有重要贡献，但其对地下水系统的重要性仍缺乏认识。本研究以赤水河下游云雾森林为例，基于同位素水文学方法，揭示截留雾水对地下水系统的贡献。选择在赤水桫椤保护区内的金沙沟集水... 详细信息

在一些云雾林系统中，林冠截留雾水对水文生态过程具有重要贡献，但其对地下水系统的重要性仍缺乏认识。本研究以赤水河下游云雾森林为例，基于同位素水文学方法，揭示截留雾水对地下水系统的贡献。选择在赤水桫椤保护区内的金沙沟集水区，于2021年3月—2022年2月对降水、雾水和泉水开展持续采样和2H、18O同位素分析。基于长时间序列数据，揭示了雨、雾、地下水同位素时间变化规律及成因，在此基础上建立同位素混合模型并进一步量化了地下水中雾水的贡献比率。结果显示，降水的δ2H、δ18O、氘盈余（d-excess）均呈现出明显的季节性变化，体现了水汽来源组成的季节性差异。相较于其他西南地区，研究区降水d-excess值偏高，特别是在旱季，表明降水中包含更高的陆地二次循环水汽成分。雾水的重同位素比率高于同期降水，其季节性变化规律与降水一致，形成雾水和降水的水汽来源相似，但因雾水形成时的凝结温度相对较高，其d-excess值略低于降水。泉水同位素组成无季节性变化，表明地下水滞留时间长，是大气水多年补给和充分混合的结果。地下水同位素平均值高于全年降水加权平均值，体现出降水、雾水共同补给的特征。同位素混合模型估算赤水桫椤保护区地下水中雾水的比例为25.5%—28.1%，水量输入367—419 mm。本研究在前人基础上进一步考虑了水体同位素的季节性变化，降低了量化结果的不确定性。由此可见，林冠截留雾水对研究区地下水系统的水量贡献明显，其生态水文效应对于维持当地桫椤种群具有重要意义。

关键词：赤水河雾水地下水同位素氘盈余桫椤

基于凸集比例因子和WOA-Kriging模型的重力坝非概率可靠性分析

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长江科学院院报 2024年

作者：刘要来王堡生周红波赵二峰李章寅中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司河海大学水利水电学院

为了实现在统计资料匮乏时也能进行重力坝的可靠性分析，构建了仅需要不确定参数上下限的重力坝非概率可靠度评估方法。通过内切椭球模型描述了不确定参数的相关关系，引入比例因子将非概率可靠度计算模型转化为有约束的优化问题，利用K... 详细信息

为了实现在统计资料匮乏时也能进行重力坝的可靠性分析，构建了仅需要不确定参数上下限的重力坝非概率可靠度评估方法。通过内切椭球模型描述了不确定参数的相关关系，引入比例因子将非概率可靠度计算模型转化为有约束的优化问题，利用Kriging模型对于高度非线性函数的适用性拟合重力坝单元功能函数，在此基础上，通过鲸鱼优化算法进行可靠指标的寻优。经过实例验证，基于凸集比例因子和WOA-Kriging模型的重力坝非概率可靠度计算方法可以有效分析重力坝的可靠性。

关键词：重力坝凸集比例因子 Kriging模型有限元模型非概率可靠度

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坝基廊道开裂对心墙坝渗流特性的影响

河海大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 22-28页

作者：朱瑞恒岑威钧薛阳赵琳河海大学水利水电学院江苏南京210098 三峡集团上海勘测设计研究院有限公司上海200080 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司浙江杭州311122

以某110 m高的沥青混凝土心墙堆石坝为例,采用有限元数值模拟方法对大坝开展三维渗流分析,研究心墙底部廊道出现不同深度、长度以及位置的裂缝对大坝渗流特性的影响。结果表明:廊道浅表裂缝对大坝渗流场基本无影响,但当廊道顶部出现贯... 详细信息

以某110 m高的沥青混凝土心墙堆石坝为例,采用有限元数值模拟方法对大坝开展三维渗流分析,研究心墙底部廊道出现不同深度、长度以及位置的裂缝对大坝渗流特性的影响。结果表明:廊道浅表裂缝对大坝渗流场基本无影响,但当廊道顶部出现贯穿性裂缝时,附近区域渗流场的分布规律显著改变,且渗流量加大;而廊道底部贯穿性裂缝对渗流量影响相对较小;当廊道产生多条贯穿性裂缝时,渗漏量增加明显,同时会引起上游侧地层和过渡Ⅰ区渗透坡降的增大,需引起重视。

关键词：心墙堆石坝廊道裂缝渗流特性有限元分析

高纬度高寒区面板堆石坝防渗面板修复方案及经验

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水利水电技术（中英文） 2024年第S1期55卷 44-50页

作者：吴俊杰邓理想新疆水利水电勘测设计研究院有限责任公司新疆乌鲁木齐830000

JLBLK水电站大坝是建于高纬度高寒区的百米级全断面堆石面板坝,最大坝高140.3 m。通过降水处理,现场发现18^(#)、19^(#)面板挤压破损程度严重且有加剧趋势,25^(#)、26^(#)、27^(#)面板断裂。经与国内外同类工程比较,水库渗漏量总体偏大... 详细信息

JLBLK水电站大坝是建于高纬度高寒区的百米级全断面堆石面板坝,最大坝高140.3 m。通过降水处理,现场发现18^(#)、19^(#)面板挤压破损程度严重且有加剧趋势,25^(#)、26^(#)、27^(#)面板断裂。经与国内外同类工程比较,水库渗漏量总体偏大,变形量偏大,且尚未收敛,三维流变反演成果表明后期尚有17%的沉降量。为保证修复效果满足后期变形和渗透稳定需要,针对18^(#)、19^(#)面板水上破损区采用高于原设计强度混凝土分小区进行补强,并结合工程特点和设计方案提出适合本工程的修复施工方案,修复后面板各项指标均满足要求。

关键词：面板堆石坝挤压破损修复坝体沉降变形施工方案

利用简化曲线交会法初步确定HDPE土工膜厚度

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长江科学院院报 2024年第4期41卷 140-148页

作者：薛霞汪万升李旺林王波雷卢岳济南大学水利与环境学院济南250002 山东省水利科学研究院济南250013 中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司西安710065 青岛市水利勘测设计研究院有限公司济南250013

采用曲线交会法确定平原水库库盘土工膜厚度时,存在材料特性曲线难获得、需多次读图取数、重复试验次数多、可选择性小等不便之处。为此,基于曲线交会法的基本原理和材料弹性阶段的线弹性与双曲线应力-应变本构关系,推导了初步确定高密... 详细信息

采用曲线交会法确定平原水库库盘土工膜厚度时,存在材料特性曲线难获得、需多次读图取数、重复试验次数多、可选择性小等不便之处。为此,基于曲线交会法的基本原理和材料弹性阶段的线弹性与双曲线应力-应变本构关系,推导了初步确定高密度聚乙烯(HDPE)土工膜厚度的简化曲线交会法(包括简化线弹性法和简化双曲线法),并对新疆某平原水库HDPE土工膜厚度的选取进行了计算分析。结果表明:(1)与曲线交会法相比,简化曲线交会法计算误差较小,拉应力安全系数误差平均约为2.22%,应变安全系数误差平均约为-4.24%,说明该方法较为准确合理;(2)当其他条件相同时,正方形孔隙拉应力安全系数最低,以其为该工程安全运用的判断基准;(3)对同一孔隙条件,安全系数随土工膜厚度增加而增加,且呈近似线性关系;(4)通过计算得到满足安全系数要求的HDPE土工膜厚度范围为≥0.5 mm。简化曲线交会法有助于土工膜厚度确定时的便捷计算,可以满足工程设计阶段初步确定HDPE土工膜厚度的要求。

关键词：土工膜厚度曲线交会法简化线弹性法简化双曲线法安全系数平原水库

基于BIOMOD2集成模型的黄河源高原鼠兔潜在分布与干扰强度分析

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生态学杂志 2024年第4期43卷 1192-1201页

作者：赵健赟姜传礼丁圆圆李国荣李启龙青海大学地质工程学院西宁810016 青海省水利水电勘测设计研究院有限公司西宁810000

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原广泛分布的啮齿动物,也是高寒草地生态系统的关键物种之一。为明确高原鼠兔在黄河源地区的潜在分布、干扰强度空间差异及其影响因素,本研究利用野外调查和环境等因子数据,结合BIOMOD2生态位模拟... 详细信息

高原鼠兔(Ochotona curzoniae)是青藏高原广泛分布的啮齿动物,也是高寒草地生态系统的关键物种之一。为明确高原鼠兔在黄河源地区的潜在分布、干扰强度空间差异及其影响因素,本研究利用野外调查和环境等因子数据,结合BIOMOD2生态位模拟平台,开展高原鼠兔分布与干扰强度的模拟验证。结果表明:(1)广义增强回归模型(GBM)、随机森林(RF)和最大熵模型(MaxEnt)的精度明显好于其他模型,且RF模型的卡巴统计量(Kappa)、真实技巧统计值(TSS)、曲线下面积(AUC)和临界成功指数(CSI)最优;(2)利用Kappa值大于0.8的RF独立模型进行集成后,Kappa、TSS、AUC和CSI值分别提高0.125、0.129、0.027和0.120,精度显著改善,集成模型能够可靠模拟高原鼠兔的潜在空间分布;(3)鼠洞数量和秃斑面积呈较好的线性相关关系(R^(2)=0.928),秃斑密集处鼠洞密度较高,鼠洞越密集秃斑的面积越大、聚集程度也越高;(4)研究区中北部和中部地区高原鼠兔的密度较大,东南部和西部地区密度相对较小,高原鼠兔干扰中、轻度面积占51.61%,主要分布在玛曲县、达日县和久治县、玛沁县中东部、同德县南部、玛多县西部、曲麻莱县东北部和称多县北部地区;重度和极度干扰强度占18.32%,极度干扰主要分布在泽库县、河南县、兴海县北部、玛沁县东南部和甘德县北部等区域,重度干扰主要分布在极度干扰区域的周边,以及同德县东部、兴海县中部、玛多县中东部、达日县西北部和甘德县中部等地区;(5)温度、植被、坡度、降雨、土壤特性和海拔是影响高原鼠兔分布的重要因素,高原鼠兔干扰强度与温差、最低温度、地温、归一化植被指数(NDVI)、降雨的季节性和黏粒含量呈正相关,而与平均海拔、沙粒含量和阳离子交换能力呈负相关;(6)极度干扰区域NDVI的最小值比其他区域大,最大值在各个干扰区域的差异不显著;年平均地温的最大值随着干扰强度的增加而减小,黏粒含量随着干扰强度的增加先增大后减小;高原鼠兔干扰强度最大的区域集中在海拔3100~4500 m。

关键词：高原鼠兔潜在分布干扰强度高寒草甸集成模型黄河源

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取水工程对松花江悦来河段影响研究

泥沙研究 2024年第2期49卷 56-63页

作者：孙艳玲黄海关见朝杜江黑龙江省水利水电勘测设计研究院黑龙江哈尔滨150080 中国水利水电科学研究院北京100048

为了研究引水工程的建设对松花江悦来河段水沙变化的影响,构建了松花江干流悦来河段的平面二维水沙数学模型,分析了引水工况对松花江悦来河段的流速、水位、分流比和冲淤分布的影响。研究结果表明:松北引渠引水入松花江致使入江处水位... 详细信息

为了研究引水工程的建设对松花江悦来河段水沙变化的影响,构建了松花江干流悦来河段的平面二维水沙数学模型,分析了引水工况对松花江悦来河段的流速、水位、分流比和冲淤分布的影响。研究结果表明:松北引渠引水入松花江致使入江处水位抬升为0.03~0.04 m,由于松南引渠引水,致使取水口附近的主河道水位下降约0.03 m;在天然条件下,松南下口引渠位置分流量为78 m~3/s,分流比为8.8%,在取水方案下,松南上口引渠分流量为104 m~3/s,分流比为8.5%,松南下口引渠分流量为323 m~3/s,分流比为28.9%;在天然条件下,悦来河段主河道呈现冲刷状态,冲刷深度为1.0 m左右,双口引渠导致取水口附近的泥沙淤积较天然条件有所增加,其中松南引渠下口淤积更为显著,引渠口门处淤积厚度可达1.0 m以上。

关键词：松花江悦来河段水沙数学模型河道演变

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活塞式调流调压阀的空化诱导噪声特性研究

中国农村水利水电 2024年

作者：闫黎黎童保林李玲玲赵亮常正柏麦楚霖蒋劲云南省水利水电勘测设计研究院武汉大学动力与机械学院

当调节阀在大流量和高压差的工况下运行时，节流区域很容易产生空化现象，引起阀体的异常振动及噪声，甚至损害阀体。以DN200的活塞式调流调压阀为研究对象，基于西门子LMS数据采集系统测量了调流阀在不同开度及空化数下的水下噪声信号... 详细信息

当调节阀在大流量和高压差的工况下运行时，节流区域很容易产生空化现象，引起阀体的异常振动及噪声，甚至损害阀体。以DN200的活塞式调流调压阀为研究对象，基于西门子LMS数据采集系统测量了调流阀在不同开度及空化数下的水下噪声信号，并计算了水下空化噪声的均方根值(RMS)，绘制了不同开度下的空化数-噪声曲线，得到了不同开度下的初生空化数及持续空化数，部分开度还得到了阻塞空化数。结果表明，调流阀小开度下抗空化性能更好，随阀门开度增加，初生空化数和持续空化数先快速增加，至70%开度以后缓慢增加，呈抛物线增长规律。研究结果对活塞式调流调压阀的特征空化系数曲线的确定、空化状态监测、降噪减振优化设计以及阀门的安全稳定运行具有一定指导意义。

关键词：活塞式调流调压阀空化水下噪声