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基于阻力规律视角的水流能态区辨识

水科学进展 2024年第2期35卷 265-273页

作者：刘军政张金良黄哲徐海珏白玉川天津大学河流海岸工程泥沙研究所天津300072 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

高、低水流能态区形成条件不同,其识别对于预测动床阻力具有重要意义。基于量纲一阻力方程推导了一个新的高、低水流能态区判别函数,包含悬浮数和水流作用数2个量纲一参数,提出了能态转变角和能态转移路径的概念,从流动阻力角度重新审... 详细信息

高、低水流能态区形成条件不同,其识别对于预测动床阻力具有重要意义。基于量纲一阻力方程推导了一个新的高、低水流能态区判别函数,包含悬浮数和水流作用数2个量纲一参数,提出了能态转变角和能态转移路径的概念,从流动阻力角度重新审视了水流能态区分问题。通过国内外4176组水槽和野外实测数据对该函数进行率定,确定了高、低能态区的临界方程。研究结果表明:该方法低能态区预测精度约为91%,高能态区约为85%,综合精度约为89%;在细沙河流中,随着水温的降低,更易发生水流低能态向高能态的转变。本文建立的判别函数不仅可高精度识别水流能态区,还可分析水温对能态区过渡的影响。

关键词：动床阻力水流能态判别函数悬浮数水流作用数水温

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基于混合微粒群算法的碾压混凝土坝施工并仓研究

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水电能源科学 2024年

作者：李红亮李国保尚晓燕黄河勘测规划设计研究院有限公司

为有效解决碾压混凝土坝施工并仓难题,将混合微粒群算法应用于碾压混凝土坝施工并仓研究中,搭建以浇筑仓面面积为自变量的施工工期评价函数。在混合微粒群算法中,将模拟退火算法融入微粒群算法的搜寻迭代中以提高其全局收敛能力和收敛精... 详细信息

为有效解决碾压混凝土坝施工并仓难题,将混合微粒群算法应用于碾压混凝土坝施工并仓研究中,搭建以浇筑仓面面积为自变量的施工工期评价函数。在混合微粒群算法中,将模拟退火算法融入微粒群算法的搜寻迭代中以提高其全局收敛能力和收敛精度,并重新定义该混合微粒群算法的微粒结构、评价函数、搜寻速度和初始化等,引入决策变量δi修正搜寻速度,制定全新的适用于碾压混凝土坝施工并仓的混合微粒群算法运算规则,建立多约束下的施工并仓数学模型。在古贤碾压混凝土坝施工并仓应用中,计算获得每个浇筑升程的最优施工并仓方案和每个浇筑仓面的详细施工参数,为古贤碾压混凝土坝施工组织设计提供了详尽、可靠的数据支持,验证了混合微粒群算法在碾压混凝土坝施工并仓中的应用是可行、有效的。

关键词：碾压混凝土坝施工并仓混合微粒群算法决策变量多约束

基于无人机遥感的河湖监管平台建设关键技术研究与应用

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治黄科技信息 2024年第1期 21-22页

作者：朱光磊黄河勘测规划设计研究院有限公司测绘信息工程院

1研究背景。巡查管护是河湖监管中一项非常重要的工作。在数字孪生水利工程建设技术导则中,针对巡查管护业务明确提出了“要强化确权划界、水政巡查、此生灾害、安防监控、‘四乱’整治、采砂监管、生态保护等业务功能”的工作要求。

关键词：安防监控无人机遥感生态保护确权划界监管平台河湖业务功能管护

小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律与水沙调控指标

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水科学进展 2024年第4期35卷 606-616页

作者：陈翠霞朱呈浩赵翔高兴罗秋实黄河勘测规划设计研究院有限公司水利部黄河流域水治理与水安全重点实验室(筹)

为科学指导黄河调水调沙调度实践，根据小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律对水沙调控指标进行优化。选取2011—2022年黄河下游实测121场不同含沙量级水沙过程，分析黄河下游水沙特点及其冲淤效率与水沙条件的响应关系，以黄河下游不淤... 详细信息

为科学指导黄河调水调沙调度实践，根据小浪底水库调控后黄河下游冲淤规律对水沙调控指标进行优化。选取2011—2022年黄河下游实测121场不同含沙量级水沙过程，分析黄河下游水沙特点及其冲淤效率与水沙条件的响应关系，以黄河下游不淤积以及主槽过流能力不降低为总体目标提出水沙调控指标。结果表明：（1）小浪底水库对黄河下游水沙过程具有两极分化的调控作用，高含沙量水流(平均含沙量Sav>10 kg/m3)的沙量全年占比为94%,清水水流(Sav<1 kg/m3)的水量全年占比为85%。（2）高含沙量水流的淤积效率与平均含沙量呈正相关线性关系。（3）清水水流的冲刷效率与平均流量呈正相关对数关系。（4）对于高含沙量水流，丰水年调控水量为80亿m3,平均流量为2 000～4 600 m3/s,平均含沙量为50 kg/m3;平水年调控水量为10亿m3,平均流量为2 000～4 600 m3/s,平均含沙量为150 kg/m3;枯水年水库不排沙。对于清水水流，需要避免下泄平均流量在800～1 800 m3/s范围内的水流过程。

关键词：冲淤规律水沙调控水沙过程小浪底水库黄河下游

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郑州市洪涝模拟模型研究

人民黄河 2024年第7期46卷 42-47,78页

作者：罗秋实沈洁李舒黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

郑州市位于山前平原地带,受气候和地形条件影响,历史上极端暴雨频发,洪涝灾害十分严重,是国家防办公布的31个重点防洪城市之一。针对郑州市区开展洪涝分析,是服务郑州市防洪排涝,保障郑州市经济社会全面、协调、可持续发展的需要。采用M... 详细信息

郑州市位于山前平原地带,受气候和地形条件影响,历史上极端暴雨频发,洪涝灾害十分严重,是国家防办公布的31个重点防洪城市之一。针对郑州市区开展洪涝分析,是服务郑州市防洪排涝,保障郑州市经济社会全面、协调、可持续发展的需要。采用MIKE系列模型,考虑复杂构筑物和内河水系河网的影响,在城市降雨产流模拟、大区域汇流及洪水演进模拟、城市地下管网排水模拟等关键技术研究的基础上,构建郑州市洪涝模拟模型,并利用2011年、2015年和2021年实测暴雨洪水资料进行了模型率定和验证。结果表明:模型模拟效果较好,计算结果与实测结果相差不大,可用于郑州市洪涝模拟评估。

关键词：洪涝模拟评估山前平原地带耦合模型郑州市

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影响双护盾TBM掘进效率的地质因素及对策研究

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人民长江 2024年第6期55卷 188-193,210页

作者：杨继华魏建鹏王志强杨风威齐三红黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

针对地质因素影响TBM掘进效率的问题,以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,采用现场调查、数据统计的方法,分析了岩石单轴抗压强度、岩体完整性、岩石石英含量、地应力、地下水等对TBM施工的影响,并针对各种地质因素提出... 详细信息

针对地质因素影响TBM掘进效率的问题,以兰州市水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工为背景,采用现场调查、数据统计的方法,分析了岩石单轴抗压强度、岩体完整性、岩石石英含量、地应力、地下水等对TBM施工的影响,并针对各种地质因素提出了TBM施工对策。结果表明:①当岩石单轴抗压强度R_(c)在50~80 MPa时,TBM施工速度最高,日进尺可达30 m以上;当R_(c)低于50 MPa时,施工速度随强度的降低而降低;当R_(c)大于80 MPa时,TBM施工速度随R_(c)的增加而降低。②当岩体完整性系数K_(v)在0.40~0.60时,施工速度最高;当K_(v)大于0.60时,施工速度随着K_(v)的增加而降低;当K_(v)小于0.4时,施工速度随着K_(v)的降低而降低。③岩石的石英含量越低,地应力水平越低,地下水越少,对TBM施工越为有利。研究结果可为类似工程的TBM地质适宜性评价及施工方法提供参考。

关键词：输水隧洞双护盾TBM 施工效率地质因素兰州市水源地建设工程

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低含沙量条件下黄河下游水流挟沙力公式及其应用

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 1011-1023页

作者：程亦菲夏军强周美蓉鲁俊武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

水流挟沙力公式及其参数的选择,对泥沙输移过程计算有重要影响.小浪底水库运行后,黄河下游发生低含沙量洪水的频率增大,因此挟沙力计算关系的适应性需要重新研究.基于河床冲淤判别指标,筛选了小浪底水库运行前后黄河下游低含沙量条件下... 详细信息

水流挟沙力公式及其参数的选择,对泥沙输移过程计算有重要影响.小浪底水库运行后,黄河下游发生低含沙量洪水的频率增大,因此挟沙力计算关系的适应性需要重新研究.基于河床冲淤判别指标,筛选了小浪底水库运行前后黄河下游低含沙量条件下各水文断面处于冲淤相对平衡时的实测水沙要素,确定了挟沙力系指数与水沙综合参数的计算关系,并应用于黄河下游典型少沙年的水沙输移过程计算.结果表明:挟沙力系指数与水沙综合参数呈密切的函数关系,且随着水沙综合参数的增大逐渐减小并最终保持不变;对比了不同挟沙力模式下2017年黄河下游水沙输移过程的计算结果,当挟沙力系指数采用提出的计算式确定时,游荡段含沙量过程计算值与实测值符合较好,与挟沙力系指数取常数相比,各水文断面平均相对误差降低50%~67%.因此该计算式确定的挟沙力系指数能较好适应水沙条件的沿程变化,可以提高水沙数学模型的计算精度.

关键词：低含沙量挟沙力计算输沙平衡悬移床沙质参数确定黄河下游

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基于下限模型的临界滑动面理论与数值解法

岩土工程学报 2024年

作者：郑颖人张金良尹德文邵颖苏凯吴昊张智沛武汉大学陆军勤务学院黄河勘测规划设计研究院有限公司

临界滑动面对岩土工程的加固处理有着重要意义。目前对于临界滑动面的研究多采用上限法，基于下限定理或下限模型的临界滑动面理论与数值解法目前尚未见到。本文在下限模型的基础上，提出了基于下限模型的临界滑动面理论，给出了相应的... 详细信息

临界滑动面对岩土工程的加固处理有着重要意义。目前对于临界滑动面的研究多采用上限法，基于下限定理或下限模型的临界滑动面理论与数值解法目前尚未见到。本文在下限模型的基础上，提出了基于下限模型的临界滑动面理论，给出了相应的数值解法；并以黏性土体直立边坡的临界高度问题为例，验证了临界滑动面理论与数值解法的适用性。

关键词：下限模型临界滑动面数值解法

大型梁式承台模型试验及跨中挠度简化计算方法研究

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桥梁建设 2024年第1期54卷 133-139页

作者：王洁金黄毅胡志坚李永斌黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003 武汉理工大学交通学院湖北武汉430063 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430050

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。... 详细信息

为了解大型梁式承台的力学性能,以某快速化改造工程的大型梁式承台为背景,按照缩尺比1∶10制作梁式承台模型进行力学性能试验,结合有限元计算,分析梁式承台结构受力、破坏模式、开裂情况等,并研究不同跨高比条件下梁式承台的受力特性。结果表明:在跨中荷载作用下,梁式承台受力大致可以分为线弹性阶段、裂缝发展阶段和屈服阶段3个阶段;线弹性阶段截面应力分布已不满足平截面假定,剪切效应对结构变形的影响不可忽略;模型最终破坏模式为弯曲破坏;裂缝主要表现为跨中弯曲裂缝和斜裂缝;跨高比越小,梁式承台剪切刚度越大。为考虑剪切效应对梁式承台变形的影响,拟合得出梁式承台跨中挠度的简化计算方法,将该方法计算值及规范计算值与试验值进行对比,可得在裂缝发展阶段,规范计算值与试验值偏差较大,所提方法计算值与试验值偏差较小,该方法可用于线弹性阶段及裂缝发展阶段梁式承台跨中挠度的初步估算。

关键词：梁式承台剪切效应力学性能跨中挠度计算方法模型试验有限元法

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