摘要：复杂地质条件下边坡稳定性受结构面、岩体性质等因素影响明显,其准确评价对边坡施工安全至关重要。依托黄河茨哈峡导流洞进口边坡施工工程,提出了一套综合赤平投影理论、二维极限平衡法与三维极限平衡法的边坡稳定性综合评价方法。首先基于赤平投影理论定性地描述了具有复杂结构面的导流洞进口边坡4#倾倒体失稳块体;随后分别采用二维极限平衡法与三维极限平衡法对施工期逐层开挖过程诱发边坡失稳风险进行了分析;最后根据“少开挖+强支护”的设计原则,从多方法综合评价和循环优化的角度,提出将原破碎体全部挖除的大开挖方案优化为保留部分破碎体的小开挖方案,并从安全性与经济性的角度对优化方案进行了评价。计算结果表明大开挖方案边坡稳定性安全系数约为1.17~1.19,小开挖方案安全系数约为1.078,大开挖方案边坡安全性高于小开挖方案;在对小开挖方案进行支护优化后边坡稳定性安全系数提高至1.159~1.183,边坡稳定性由临界稳定变为稳定,支护优化效果显著。综合边坡开挖安全性与经济性评价结果可见,所提“少开挖+强支护”边坡开挖方案符合相关规范安全控制标准,具有较好的经济效益与工程价值,可为相关工程提供参考。

摘要：在人类活动频繁的地区,水资源开发利用过程造成的河流水文情势改变会带来水生态系统的变化。由于不同区域的河流水文情势改变各不相同,在区域生态流量的管理中需考虑不同区域河流水文情势变化特征,评估水文情势改变对当地水生态系统的影响,从而实施具有区域针对性的生态流量管理措施。以汉江下游干流-汉北河-天门河-府澴河区域(“一江三河”地区)为研究区,选取汉江下游干流皇庄、沙洋、仙桃站,“三河”地区隔蒲潭、天门、应城站共6个水文站的长序列日平均流量,分别分析径流突变情况,采用水文变化指标变动范围法(IHA-RVA)比较区域内不同站点在径流突变前后的水文情势变化特征,并结合指标的生态学意义对研究区的生态流量调控提出建议。结果表明:①汉江下游干流于1990年发生径流突变,三河地区于2010年发生径流突变,突变后流量减小,枯水期延长;②研究区6个站点均存在径流变异前后的汛期水文指标变化过大的问题,可能对水生生物,尤其是产漂浮性卵的鱼类繁殖带来不利影响,导致水产资源减少;③汉江下游干流的水文指标正向变化远多于三河地区,中高度变化远少于三河地区,三河地区更多指标偏离适宜范围。研究成果对认识生态流量的区域性变化特征具有科学意义,可为生态流量的区域管理提供参考依据。

摘要：为研究不同材料本构模型对高心墙堆石坝应力、变形计算的适用性,以RM 300 m级高心墙堆石坝堆石料的室内试验成果为基础,分别对邓肯E-B模型、沈珠江双屈服面模型及MPZG模型进行材料本构验证和坝体有限元分析。研究结果表明:3种模型均能较好地表现堆石料三轴路径下的应力响应,而邓肯EB模型在低围压下体积响应表现效果欠佳;3种模型计算的坝体应力、变形分布均符合一般规律,应力相近,但变形计算中邓肯E-B模型得到的沉降与顺河向位移均较大;在高心墙堆石坝建设初期,可采用邓肯E-B模型进行早期分析,后期宜采用沈珠江双屈服面模型、MPZG模型等进行决策评价。

摘要：定量描述南方多水源灌区灌溉水转化机制是实现灌区水资源高效利用的基础。本文以湖北省漳河灌区内部的杨树垱流域为例,考虑其内部的空间异质性,对流域划分灌溉子区并对灌排系统进行水平和垂向概化,根据水量平衡原理研发多个水平衡子模块,构建沟渠塘库系统水平衡模拟模型。根据2021-2022年典型塘堰和内部水库的实测逐日水位资料,利用拉丁超立方抽样法和偏相关分析法对模型参数进行敏感性分析,并在不同流域尺度上对模型进行率定和验证。模拟结果的Nash-Sutcliffe系数(0.72~0.99)、均方根误差(0.09~0.20 m)和平均绝对误差(0.08~0.14 m)表明模型模拟效果较好,与传统灌区分布式水平衡模拟模型相比,该模型可以在满足较高精度的同时,更为全面地描述灌区水转化过程,为定量描述流域内灌溉系统的水转化过程提供新途径。

摘要：海缆作为高压电力的传输构件,运行过程中产生的热量会引起结构温度升高及膨胀。受各层约束作用,海缆将产生较大的热应力与变形,进而引起结构损坏。此外,温度升高会导致海缆内部高分子材料弹性模量降低,导致海缆截面力学性能的改变。因此有必要研究海缆运行过程中因热膨胀引起的应力和变形,分析温度对海缆截面力学性能的影响。本文以某海上风电工程为依托,基于有限元软件ABAQUS建立了海缆-土体整体有限元模型,获得了稳态载流量下的温度场分布;基于温度场结果,采用热力耦合方法计算了海缆的热应力和热变形,并分析了温度作用下海缆截面力学性能的改变。结果表明:海缆运行时最高温度出现在铜导体中,外被层温度最低,以铜导体为中心,沿径向往内侧温度变化梯度较小,往外侧温度变化梯度较大;热应力主要集中在金属结构中,最大变形出现在钢丝铠装层中,当铜导体与光纤位于截面顶部时位移最大,位于底部时位移最小;考虑温度影响后,铜导体与光纤的应力会增大,同时海缆的拉伸与扭转刚度会降低,且逆扭转刚度的降低程度大于顺扭转刚度。

摘要：拱坝坝肩槽的开挖质量对工程运行的安全有重要影响,基于叶巴滩水电站左岸坝肩槽开挖,采用预裂孔+垂直梯段孔爆破技术搭配合理的钻爆参数,严格控制装药量及最大单响药量,并采用分段微差延时爆破技术,取得了良好的开挖效果并积累丰富的工程经验。现场开挖施工结果表明,坝肩槽开挖成型优良,且有效减少对保留岩体的损伤,使坝肩槽爆破开挖质量满足设计要求。

摘要：对于河道修复工程,为了增加河流地貌多样性,常会沿岸布置一些丁坝形成回流区(也称作滞水区)。滞水区的低速环流特点有利于泥沙落淤、营养质积累,为水生植物提供了适宜的生长环境,同时影响着河道内的物质输移扩散过程,对河流生态系统有着重要意义。采用量纲分析与遗传算法研究了挺水植被影响下滞水区滞留时间特性。对于植被化滞水区,影响水体滞留时间的因素可以归纳为三类,包括混合层流动特性、滞水区形貌特征以及植被拖曳作用。首先在前人工作基础上,应用π定理引入了能够反映植被阻滞效应的参数1+C_(D)ad_(c),对于无植被情形1+C_(D)ad_(c)=1,表明物质交换不受该因素影响,而对于有植被情形1+C_(D)ad_(c)>1,表明交换活动会受到影响。其次通过分析比较,筛选了其他影响滞留时间的主控因素,包括体现来流强度的主流傅汝德数Fr,以及体现滞水区形貌特征的三维形状因子(Wdc)0.5/L和宽长比W/L。然后以上述四种因素为自变量,构建了植被化滞水区滞留时间的一般性预测模型(即幂函数乘积模型)。最后基于收集的85组试验数据,采用遗传程序Eureqa对该幂函数乘积模型进行训练,拟合了植被化滞水区的滞留时间预测公式。对判定系数R2与平均绝对误差MAE的评价表明该公式具有较好的预测能力;对各因素变化区间的分析表明该公式具有较宽广的适用范围。此外,通过比较这4种因素对模型结果的作用程度,发现宽长比W/L是影响滞水区水体滞留特性的关键参数,在开展相关工程设计时应予以重点考虑。

摘要：预应力锚索-灌注桩等组合支护结构能够有效地发挥各自优势,在基坑加固的应用中越来越广泛。本研究采用三维有限差分方法模拟桂平航电扩机工程基坑分级开挖支护全过程,分析预应力锚索、锚杆、抗滑桩组合支护结构的受力与变形特性,并通过监测数据验证了数值模拟的合理性。结果表明,对于上部为土质、下部为岩质的基坑边坡,采用抗滑桩和预应力锚索组合结构嵌固到下部基岩可有效控制上部土质边坡的塑性破坏和变形,结合预应力锚索和随机锚杆可有效地遏制下部岩质边坡侧向位移,桩锚组合支护结构对土岩复合地层基坑具有良好的适用性和加固效果。

摘要：采用抗压强度、碳化深度、XRD衍射、电子扫描显微镜、红外光谱等研究了加速碳化环境中粉煤灰替代率(等质量替代水泥)对水泥砂浆抗碳化性能和内部微观结构演变的影响。结果表明:水泥砂浆试样的碳化深度随粉煤灰替代率增大而明显加深,抗碳化性能随碳化龄期的延长和粉煤灰替代率的增大而逐渐降低。碳化后氢氧化钙含量明显降低,钙矾石消失,生成方解石和球霰石等碳酸盐晶体。碳化生成的碳酸钙微晶体可以发挥一定的填充作用使浆体微结构更加致密。

摘要：依托某压气储能电站实际工程,基于ABAQUS平台,研究密封钢衬应力的非线性影响因素,分别探究了围岩与混凝土材料非线性、密封钢衬-混凝土接触非线性的影响机理。结果表明,浅埋地下储气洞室围岩初始地应力水平不高,巨大气压导致围岩局部塑性屈服,混凝土严重开裂,密封钢衬高应力区-混凝土严重开裂区-围岩塑性区三者存在对应关系;考虑密封钢衬-混凝土之间的接触关系,使得密封钢衬应力分布更加均匀;检修期在重力影响下密封钢衬顶部与混凝土脱开,检修后再加压密封钢衬应力分布出现调整现象,顶部应力峰值和应力不均匀度有所增大;密封钢衬应力峰值随摩擦系数与缝隙值的增大而增大,当摩擦系数大于0.5时其影响不明显,随缝隙的变化梯度大致为30~40 MPa/mm;地下储气洞室密封钢衬受力分析时需同时考虑材料非线性与接触非线性,以保证密封钢衬具有足够的安全储备。