摘要：长距离输水管道水力瞬变过程中水体压强达到汽化压强时,将会发生水柱分离现象,水柱弥合将产生异常高压,导致管路振动、变形甚至爆管事故。已有的水柱分离弥合水锤数学模型主要采用特征线法(Method of characteristics,MOC)计算,并且很少考虑动态摩阻引起的能量衰减。为提高水柱分离弥合水锤现象的计算精确度和稳定性,基于有限体积法二阶Godunov格式,建立了考虑动态摩阻的离散气体空穴模型(Discrete gas cavity model,DGCM)。为实现管道边界和内部单元的统一计算,提出虚拟边界的处理方法。将该模型模拟结果与实验数据以及已有的稳态摩阻模型的计算结果进行比较,并对网格数、压力修正系数等参数敏感性进行分析。结果表明,本模型能够准确模拟出纯水锤、水柱分离弥合水锤两种情况下瞬变压力,与实验数据基本一致;考虑动态摩阻的瞬态压力计算值与实验数据更吻合;与MOC相比,当库朗数小于1.0时,有限体积法二阶Godunov模型计算结果更准确、更稳定;尤其是,压力修正系数取值0.9及较密网格时数学模型能更为准确地再现实验结果。

摘要：松新鱼道建设是恢复金沙江白鹤滩库区鱼类生境替代支流——黑水河连通性的重要工程措施之一,其过鱼效果备受关注。本研究以黑水河松新鱼道为研究对象,通过网捕法和射频识别遥测技术(RFID)开展松新鱼道过鱼效果监测与评估研究。结果表明:(1)黑水河松新坝址下游共监测到19种鱼类,其中12种鱼类可以顺利通过鱼道抵达上游河道;(2)鱼道进出口鱼类多样性受到鱼类洄游动机影响呈现季节性规律,非洄游期(12月)鱼道进出口鱼类Shannon-Wiener多样性指数显著低于洄游期(次年3、5月);(3)松新鱼道主要过鱼对象短须裂腹鱼的进口吸引率为31.50%,通过率可达44.44%。利用张网监测数据发现:当水温超过20℃时,过鱼种类和数量随着水温的升高呈递减趋势;当鱼道内流量超过0.50 m^(3)/s时,过鱼种类和数量随着鱼道内流量的增大而呈递减趋势。为识别影响鱼道过鱼效果的关键因素,选取短须裂腹鱼为研究对象,构建了基于多因素(鱼道内流量、水温、昼夜节律、pH、湿重、体长等)的Cox风险比例回归模型,研究发现:鱼道内流量、水温和昼夜节律是影响短须裂腹鱼上溯效果的关键因素;当水温变化范围为14.0~20.0℃时,短须裂腹鱼的通过率随水温的升高而呈递增趋势;当鱼道内流量变化范围为0.01~0.50 m^(3)/s时,短须裂腹鱼的通过率随鱼道内流量的增大而呈递增趋势;昼夜节律对短须裂腹鱼的上溯有显著影响,短须裂腹鱼更偏好于夜晚上溯。本研究结果有助于黑水河开展鱼类栖息地修复及鱼类资源保护措施等工作,为黑水河梯级小水电及西南地区山区河流低水头闸坝修建鱼道提供理论依据。

摘要：以安全风险极高的“关门式”隧道大塌方为研究对象,以创新的“三段四步法”为技术路线,经工程实例验证,并进行了总结研究。在成功处治多起此类隧道大塌方的基础上,创新了较为通用的隧道塌方“三段四步法”安全处治技术(“三段”是指塌方段及其两端塌方影响段;“四步”是指依次施工的步骤)。本技术方法以隧道塌方段、紧临隧道塌方段的可见塌方影响段和不可见塌方影响段为处治对象。“三段四步法”的主要技术方法为:隧道塌方后,首先根据塌方段及塌方影响段的实际工程地质情况、塌方情况、塌腔稳定情况、塌方影响段的变形情况、设计及施工等情况,综合分析判断各段的安全风险情况,分段评价安全风险大小;其次根据安全风险评价结果,按照从安全风险低的位置向安全风险高的位置逐步推进的方式确定合理的施工顺序及施工步骤。按照此技术方法和对应的技术方案完成“关门式”隧道大塌方处治。以王麻子隧道1~#紧急停车带“关门式”隧道大塌方为例,通过方案比选,以“三段四步法”为处治技术方法,并按对应的技术方案安全有效地处治了隧道大塌方。实践证明“三段四步法”是一种安全有效处治“关门式”隧道大塌方的技术方法,此法具有通用性、可操作性和安全性。

摘要：针对设置上游阻抗式调压室的引水发电系统,利用特征线法进行大波动过渡过程计算,模拟并分析了引水隧洞长度、两种导叶关闭规律、输水管道糙率以及机组转动惯量对水力过渡过程中调压室理想阻抗孔面积取值的影响。结果表明:在保证其他条件不变的情况下,引水隧洞长度、机组转动惯量以及管道糙率的取值越大,理想阻抗孔的面积越小;先慢后快的导叶关闭规律对阻抗孔面积取值的影响较先快后慢的关闭规律更大。结论对实际工程设计具有参考价值。

摘要：2008年5月12日四川汶川发生8.0级大地震,震中烈度XI度,造成地面建筑物严重破坏。紫坪铺面板堆石坝坝高156m,距汶川地震震中17km,是地震灾区距地震震中最近、工程规模最大的一个高坝水库工程。紫坪铺大坝受地震影响,产生了一定的变形破坏,引起学术界和工程界广泛关注。依据大坝地震后宏观变形现象和变形监测资料,对大坝堆筑体和混凝土面板的变形破坏现象进行详尽的描述和分析;在此基础上综合分析认为,大坝变形特征以沉降为主,水平位移相对较小,大坝整体处于收缩压密状态,最大沉降发生在大坝顶部,量值为900～1000mm,沉降与坝高之比约为0.6%,大坝坝体和下游坝坡没有产生显著破坏,大坝结构功能受地震影响较小。

摘要：基于向家坝、溪洛渡水库地震监测台网35个台站记录到的99次M_(L)2.1~4.1地震观测资料,利用Aki单次散射模型研究库区地震尾波衰减特征。结果表明,库区Q_(c)值与频率有较强的依赖关系:Q(f)=(120.8±3.6)f^((0.7712±0.0103)),为后续震源参数计算和定标关系研究提供了良好基础。相较于Koyna、Aswan和新丰江水库,向家坝、溪洛渡水库具有高Q_(0)值和低n值特征,与水库库区地震活动性相符。

摘要：在充分调研和试验的基础上,提出了一种以石膏为胶结材料,机油为调节材料,以精铁粉、腻子粉、石英砂为骨料的新型相似材料,简称PEIPQ材料。对该新型材料开展了正交试验,对多种材料配合比与其力学参数间的关系进行了敏感性分析和线性回归分析,提出了一种符合工程原岩相似关系的配合比。结果表明:与传统材料相比,PEIPQ材料的力学参数变化范围广,养护时间短,适用性强,价格低廉且安全无毒;石膏对抗压强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角的敏感性最高,机油次之,骨料含量的敏感性最低;用原岩的理论相似材料验证了回归方程的准确性,理论计算结果与试验结果基本一致。相关研究可为地质力学模型材料的研究和地质力学模型试验的开展提供一定的参考。

摘要：锚索支护系统是地下洞室围岩支护的主要类型之一,对于确保围岩稳定有着十分重要的意义。基于锦屏一级水电站地下厂房锚索支护工程实例,介绍洞室群的锚索支护设计和锚索负荷超限现象及统计成果,分析锚索超限的成因和降载措施。同时,给出锚索锁定吨位优化和变形控制复核的计算公式,推导出多锚头无黏结压力分散型锚索的应力计算公式。利用该计算方法,复核地下厂房锚索设计方案,并对超限锚索的安全性进行评价。

摘要：土石坝料压实特性对保证大坝施工质量至关重要。然而,当前坝料压实特性预测主要是对物理、力学和渗透压实特性的单输出回归预测,缺乏对各压实特性目标间相关性的考虑。针对上述问题,提出土石坝料压实特性的改进多输出高斯过程回归(IMO-GPR)预测模型。采用具有噪声的基于密度的聚类方法构建目标特定特征,对多输出高斯过程回归(MO-GPR)模型原始输入空间进行特征扩展,提高模型高维特征空间复杂映射关系解耦能力;同时,结合MO-GPR模型中的输出协方差系数矩阵,实现对多输出压实特性目标间相关性的有效考虑,以最终实现多输出压实特性精确预测。相比传统的高斯过程回归(GPR)、多输出极限学习机(MO-ELM)和MOGPR模型,所提IMO-GPR模型的预测精度分别提高了24%、20%和17%,且对噪声干扰、数据异常、数据量少等情况具有更强的鲁棒性,为土石坝料压实特性分析提供了新思路。

摘要：针对桥梁下游设置防护坝后桥墩局部冲刷特点,通过水槽单体模型60多个组次的局部冲刷试验研究,分析了桥墩局部冲刷的机理和影响冲刷深度的因素。系列试验分析表明,在设有防护坝的边界条件下,桥墩局部冲刷既受来流流速、下切涡旋、桥墩形状尺寸、床沙粒径与级配的影响,同时还受防护坝距离与坝顶高程的制约。作者引入"控制底坡"反映防护坝拦沙以及对桥墩防护的影响,在理论推导与量纲分析的基础上,通过多元回归分析,推导出有拦沙坝防护的非均匀沙桥墩局部冲刷计算公式。该公式与实测数据有很好的拟合性,本文提出的最优控制底坡也为浅基桥梁防护工程设计提供了参考依据。