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修正双屈服面模型三维化在水泥砾质土中的应用

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水利学报 2015年第S1期46卷 173-178页

作者：刘忠朱俊高李娜赵寿刚鲁立三黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 河海大学岩土工程研究所江苏南京210098

采用变换应力方法将空间滑动面破坏准则应用于修正双屈服面模型,使该模型合理三维化。在不增加新参数的情况下可描述水泥砾质土的力学特性,利用水泥砾质土三轴试验结果对三维化后的修正双屈服面模型进行初步验证。结果表明,在低水泥掺入... 详细信息

采用变换应力方法将空间滑动面破坏准则应用于修正双屈服面模型,使该模型合理三维化。在不增加新参数的情况下可描述水泥砾质土的力学特性,利用水泥砾质土三轴试验结果对三维化后的修正双屈服面模型进行初步验证。结果表明,在低水泥掺入比(wc≤5%)的条件下,三维化后的修正双屈服面模型能够较好地反映水泥砾质土应力~应变关系的软化现象,且充分体现了体变~应变关系在低围压下的剪胀性和高围压下的剪缩性;但当水泥掺入比wc为8%且围压为200 k Pa时,水泥砾质土的脆性显著增强,其剪胀性也十分显著,水泥砾质土达到峰值强度后呈现脆性破坏,导致该模型计算值与试验值误差较大。该研究成果可为水泥砾质土应用于高土石坝心墙料力学特性研究提供一定的技术支撑。

关键词：水泥砾质土修正双屈服面应力三维化

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赵口引黄灌区二期工程区域地表水水质评价

灌溉排水学报 2022年第9期41卷 117-124页

作者：逯林方王辉辉胡亚伟靳晓辉河南省赵口引黄灌区二期工程建设管理局河南开封475000 黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州450003 河南省农村水环境治理工程技术研究中心郑州450003

【目的】研究赵口引黄灌区二期工程建设期间区域地表水环境质量状况。【方法】分别于2020年11月和2021年1、3、5月对灌区内涡河、惠济河河段21个监测点位进行调查分析,并采用单因子评价法、综合污染指数法和综合水质标识指数法3种方法... 详细信息

【目的】研究赵口引黄灌区二期工程建设期间区域地表水环境质量状况。【方法】分别于2020年11月和2021年1、3、5月对灌区内涡河、惠济河河段21个监测点位进行调查分析,并采用单因子评价法、综合污染指数法和综合水质标识指数法3种方法相结合,对灌区地表水水质进行全面评价。【结果】灌区地表水总氮和总磷超标严重,是最主要的2种污染物,导致单因子评价法的评价结果较差。2020年11月—次年3月V类及劣V类水质占比均超过95%,只有在5月整体达到IV类水质;综合污染指数法评价结果显示,2020年11月—次年5月水质从轻度污染向清洁状态改善,且存在一定的空间分布规律;综合水质标识指数法评价结果中,4个月水质整体满足IV类水质标准。【结论】当前赵口引黄灌区二期工程区域地表水水质不容乐观,特别是枯水期水质较差,总氮和总磷是主要的污染指标,开展农业面源污染治理是改善灌区地表水水质的重要途径。

关键词：灌区水质评价单因子评价法综合污染指数法综合水质标识指数法

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基于星载雷达特征参数的黄河冰厚反演及冰储量估算

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冰川冻土 2022年第5期44卷 1470-1481页

作者：刘斌冀鸿兰翟涌光张宝森郜国明内蒙古农业大学水利与土木建筑工程学院内蒙古呼和浩特010018 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003

冰厚是冰凌成因分析及预报的重要基础信息,可为防凌减灾提供重要依据。以黄河内蒙古段包头至头道拐水文站为例,利用Sentinel-1雷达影像结合Sentinel-2光学影像对研究区河冰厚度进行估算,首先对Sentinel-2光学影像进行处理,提取凌汛期前... 详细信息

冰厚是冰凌成因分析及预报的重要基础信息,可为防凌减灾提供重要依据。以黄河内蒙古段包头至头道拐水文站为例,利用Sentinel-1雷达影像结合Sentinel-2光学影像对研究区河冰厚度进行估算,首先对Sentinel-2光学影像进行处理,提取凌汛期前黄河主河道边界;然后对Sentinel-1雷达影像进行处理,提取2个强度信息和4个极化分解参数,分析6个雷达特征参数与河冰厚度的相关性;选择相关性最高的参数,采用统计回归方法建立冰厚反演线性回归模型,模型的调整R2为0.657,验证RMSE为9.82 cm,MRE为13.46%,MAE为8.26 cm;对凌汛期黄河冰厚进行反演,分析冰厚时空变化特征,并估算冰储量,同时讨论了河冰的散射机制。研究证明了主动微波遥感数据在黄河冰厚反演中的可行性,可为黄河内蒙古段防凌减灾提供科学参考。

关键词： Sentinel-1 Sentinel-2 遥感河冰厚度冰储量黄河内蒙古段

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穿堤管涵接触渗流灾变辨识及其防控措施研究

人民黄河 2022年第12期44卷 120-126页

作者：赵寿刚李娜李长征苏怀智黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心河南郑州450003 河海大学江苏南京210024

穿堤管涵土石接合部易发生渗流灾变冲刷破坏而危及堤防安全,及早开展灾变辨识预警对保证堤防安全运行至关重要。为此,通过试验模拟实际工程中穿堤管涵土石接合部发生的接触渗流灾变险情,指出在相同试验条件下,土体黏粒含量越大、压实度... 详细信息

穿堤管涵土石接合部易发生渗流灾变冲刷破坏而危及堤防安全,及早开展灾变辨识预警对保证堤防安全运行至关重要。为此,通过试验模拟实际工程中穿堤管涵土石接合部发生的接触渗流灾变险情,指出在相同试验条件下,土体黏粒含量越大、压实度越大,渗流稳定时间及渗流灾变破坏时间越长,其抗接触渗流灾变演化能力越强。提出了穿堤管涵接触渗流灾变险情分级标准,以及适合土石接合部深部灾变隐患精准辨识的改进地球物理探测方法,分析了分布式光纤实现土石接合部渗漏、渗流流速、浸润线监测及预警的可行性。在接触渗流灾变辨识方法分析的基础上,提出防控渗流灾变除应选择适宜的土体材料、防渗排水设施及确保压实质量外,还应遵循“高防低排”的原则,设置形成一个完整有效、空间立体的防渗体系,做好土石接合部检测、探测及监测工作。

关键词：穿堤管涵接触渗流灾变土石接合部防控措施

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长管袋褥垫沉排坝出险机理浅谈

水利水电技术 2008年第3期39卷 42-44,56页

作者：李远发宋莉萱郭慧敏陈俊杰朱超黄河水利科学研究院河南郑州450003

长管袋褥垫沉排坝已在黄河下游多处河道整治工程中得到了应用。按照设计思想,这种新坝型的出险几率应该远小于传统坝,但在实际工程运行中,这种新坝型也出现了次数较多的险情。根据模型试验成果和实际工程观测结果,对比分析了出险的原因... 详细信息

长管袋褥垫沉排坝已在黄河下游多处河道整治工程中得到了应用。按照设计思想,这种新坝型的出险几率应该远小于传统坝,但在实际工程运行中,这种新坝型也出现了次数较多的险情。根据模型试验成果和实际工程观测结果,对比分析了出险的原因。认为褥垫沉排的长度对长管袋褥垫沉排坝稳定起决定作用,沉排长度设计不足是造成原型工程险情不断的主要原因,适当加长沉排长度,可以达到建成后不抢险的目的。

关键词：黄河长管袋褥垫沉排坝出险机理模型试验原型工程对比分析

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土工合成材料在防汛抢险中反滤设计准则研究

人民黄河 2003年第3期25卷 14-15页

作者：刘新华张宝森张喜泉黄河水利委员会水政局河南郑州450003 黄河水利科学研究院河南郑州450000 黄河水利委员会建设与管理局河南郑州450003

我国现行设计规范规定的土工合成材料的反滤设计准则,是针对工程建设或除险加固的。但防汛抢险有其特殊性,来不及对土工合成材料进行准确选型,也不能严格地控制施工质量,采用该准则存在诸多问题。利用土工合成材料作反滤层时,有成功的经... 详细信息

我国现行设计规范规定的土工合成材料的反滤设计准则,是针对工程建设或除险加固的。但防汛抢险有其特殊性,来不及对土工合成材料进行准确选型,也不能严格地控制施工质量,采用该准则存在诸多问题。利用土工合成材料作反滤层时,有成功的经验,也有失败的教训,关键在于是否发生淤堵。经过室内、现场试验及在黄河防汛抢险中的应用实践的总结,提出了用于黄河防洪抢险的土工合成材料反滤应用准则,推荐了适应黄河下游抢险的土工合成材料性能指标。防汛抢险使用的土工合成材料与其他用途的材料有区别,应根据各类险情的特点事先选型储备。

关键词：土工合成材料防汛抢险反滤设计渗透施工质量

冰上石笼自然沉排的冰热力学和力学理论及应用

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水利学报 2022年第4期53卷 445-455页

作者：李春江李志军杨宇王庆凯张宝森邓宇大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024 沈阳工程学院基础教学部辽宁沈阳110136 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心河南郑州450003

为了有效实施冰上石笼的自然沉排,2020—2021年冬季在黄河什四份子弯道开展了现场试验。综合该冬季气象资料、石笼沉排周边冰面变形观测资料、实测冰厚资料以及以往冰力学成果,得到黄河什四份子石笼自然沉排试验期间的冰-水界面热通量9.... 详细信息

为了有效实施冰上石笼的自然沉排,2020—2021年冬季在黄河什四份子弯道开展了现场试验。综合该冬季气象资料、石笼沉排周边冰面变形观测资料、实测冰厚资料以及以往冰力学成果,得到黄河什四份子石笼自然沉排试验期间的冰-水界面热通量9.06 W/m2和冰层长期载荷下承载力衰减系数0.08,构建包含冰厚、冰温和衰减时间的冰层承载力表达式。在此基础上,按照黄河冰上石笼自然沉排施工时间120 h计算,给出黄河宁蒙段无缺陷冰层和有缺陷冰层实施冰上石笼自然沉排的冰厚、气温组合安全分界条件,并建议含有气泡、泥沙和细小裂缝的小缺陷冰层,施工安全冰厚增加10%;当冰内裂缝深度超过冰厚50%或裂缝内有水流的大缺陷冰层,施工安全冰厚增加40%。

关键词：黄河冰冰热力学冰力学承载力石笼自然沉排

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复阻抗法土壤密度及含水率测试的标定试验研究

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人民黄河 2023年第12期45卷 135-140页

作者：杨浩明王永智王辉黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心河南郑州450003 河南省引江济淮工程有限公司河南郑州450000

为确定复阻抗法测量土壤密度及含水率标定试验的影响因素及合理参数,采用室内试验与现场验证相结合的方法进行研究。通过配置多组干密度及质量含水率的土样样本,并选取不同样本数量及样本组合方式,构建土样干密度—复阻抗、体积含水率... 详细信息

为确定复阻抗法测量土壤密度及含水率标定试验的影响因素及合理参数,采用室内试验与现场验证相结合的方法进行研究。通过配置多组干密度及质量含水率的土样样本,并选取不同样本数量及样本组合方式,构建土样干密度—复阻抗、体积含水率—电容电阻比的标定关系。结果表明:选取合理的土样干密度与质量含水率范围、样本数量能够显著提高标定关系的拟合程度,而样本组合方式影响相对较小。此外,基于上述试验得到的标定关系应用于工程现场测试的结果准确程度较高,验证了上述参数的合理性。

关键词：土壤密度含水率复阻抗法标定试验拟合优度

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水利工程用环氧树脂改性聚氨酯丙烯酸酯性能研究

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塑料工业 2024年第4期52卷 84-88,116页

作者：李贵勋李硕硕孔令辉刘书潭张雷黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 河南省水电工程磨蚀测试与防护工程技术研究中心河南郑州450003 郑州大学材料科学与工程学院河南郑州450052

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构... 详细信息

水利工程金属结构和水工建筑物常遭受腐蚀、高速含沙水流磨蚀破坏,需对其进行便捷有效的防护。利用环氧树脂对聚氨酯丙烯酸酯(PUA)进行改性提高PUA与基体黏结性能,采用紫外光(UV)固化技术制备PUA涂层。研究了环氧树脂改性PUA的化学结构及环氧树脂用量对PUA的力学性能、热稳定性能、耐溶剂性能和抗冲磨性能的影响。结果表明,环氧树脂改性PUA的拉伸强度随着环氧树脂用量增加,呈下降趋势,当加入5%时,PUA拉伸强度为103.0 MPa,材料呈强而脆的特性。环氧树脂加入提升了PUA的拉伸剪切强度,由0.25 MPa增至1.60 MPa。同时,环氧树脂改性PUA具有良好的耐水性能、耐溶剂性能、抗冲磨性能,5%环氧树脂改性PUA抗冲磨强度为800 h/(kg·m^(2))。

关键词：聚氨酯丙烯酸酯环氧树脂涂层黏结抗冲磨紫外光固化