摘要：针对隧洞表观性态监测,三维激光扫描获取的点云具有数据量巨大、非结构化以及狭长线状非均匀分布等特点,给隧洞点云数据处理极大的压力,也制约了隧洞工程点云监测应用的发展。为此,本文结合隧洞工程空间分布特点,提出一种基于双层索引结构的隧洞海量点云管理方法。该方法设计了一种基于Hough变换的隧洞水平中线粗提取方法,指导隧洞点云数据沿水平中线进行点云自动分段;而后利用“自下而上”的归并构建策略建立分段点云八叉树索引。在此基础上,利用非冗余的多层次细节(LOD)建模方法和内外存动态调度技术实现海量点云数据快速可视化。实验结果显示,本文方法有效提高了隧洞点云水平轴线提取效率,基于双层索引结构的隧洞点云管理在点云检索、海量点云数据可视化等方面表现出优异性能。

摘要：坝坡稳定对土石坝安全至关重要,现行规范规定应对坝高200 m及以上的高坝坝坡抗滑稳定设计安全判据进行专门研究.现行土石坝设计规范采用安全系数作为土石坝坝坡稳定的安全判据,难以合理地考虑土石坝堆石料强度参数等不确定性因素的影响,亟需发展对应的可靠度设计方法.可靠度设计中采用目标可靠度作为安全判据,因此研究高土石坝的目标可靠度是发展可靠度设计方法的重要前提.广义可靠指标相对安全率搭建了确定性设计安全判据和可靠度设计安全判据之间的桥梁,本文将广义可靠指标相对安全率应用于超过200 m高土石坝坝坡稳定安全判据研究,验证高土石坝坝坡稳定确定性设计与可靠度设计安全判据之间的等价关系,并提出了软岩土石坝和硬岩土石坝坝坡稳定可靠度控制标准.结果发现,《水利水电工程结构可靠性设计统一标准》(GB50199-2013)中规定的硬岩堆石坝的目标可靠度符合所标定目标可靠度要求,建议提高软岩堆石坝的目标可靠度.

摘要：颗粒材料具有非连续、离散性等特征,在进行数值模拟时面临着较大的计算压力。通过将精确缩尺准则和粗粒化方法引入到连续-离散耦合(combined finite-discrete element method,FDEM)方法中,旨在为加速基于FDEM的颗粒材料数值模拟提供一种解决方案。基于精确缩尺和粗粒化等理论,推导了FDEM中应遵循的精确缩尺准则,在此基础上分别进行了等粒径颗粒体系及二元颗粒体系的三轴剪切数值试验。试验结果表明,在未引入精确缩尺准则时,粗粒化模型表现的力学响应特征会发生改变,结果出现失真,因此必须对粗粒化模型参数进行修正。引入精确缩尺准则后,粗粒化模型的力学响应特征会得到补正。试验结果论证了FDEM引入精确缩尺准则和粗粒化方法的有效性,即能在近似原始颗粒体系的条件下大幅度提升采用FDEM进行颗粒材料数值模拟的计算效率。基于数值试验结果进行了宏细观力学分析,宏观应力变形和细观接触力相互映证,揭示了精确缩尺和粗粒化方法的细观力学机理。

摘要：金沙江下游乌东德-白鹤滩-溪洛渡-向家坝梯级水库共同承担下游防洪任务,规划设计阶段没有考虑水库防洪库容之间的互补等效关系。基于水量平衡原理及总防洪库容不变假设,对梯级水库的防洪库容进行聚合分解,以发电为主要目标推导了两库和多库情况下梯级水库防洪库容优化配置公式,并采用数值求解。结果表明:把库容较小的乌东德和向家坝水库的防洪库容分别优化配置11.80亿、2.16亿m3给库容较大的白鹤滩和溪洛渡水库,乌东德-白鹤滩和溪洛渡-向家坝聚合系统7月和8月可分别增发电量4.45亿、0.32亿kW·h;金沙江下游四库防洪库容联合优化配置,年均发电量可增加10.37亿kW·h,经济效益十分显著。

摘要：为明晰气候变化下汉江流域气象干旱的演变特征,选取CMIP6中10个气候模式,考虑每个气候模式历史情景与4种共享社会经济路径(SSPs)情景,基于标准化降水蒸散指数分析了汉江流域气象干旱特征的变化规律。结果表明:未来汉江流域年降水量与潜在蒸散量最大差值逐渐增大,增长速率为0.92~2.40 mm/a,最小差值在不同SSPs情景下变化趋势不同,在SSP1-2.6和SSP3-7.0情景下逐渐缩小,而在SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下持续增大;历史情景下流域干旱累计时长表现为东西短、中部长的特点,而未来流域中下游干旱累计时长减小,上游略有增大,且干旱在年内发生时间相对提前;未来低重现期干旱烈度不会发生明显变化,但极端干旱烈度将显著上升,100年一遇干旱烈度增长幅度为7.1%~25.6%。

摘要：以深圳市某典型区域为研究对象,基于暴雨洪水管理模型(storm water management model,SWMM)和二维水动力模型LISFLOOD-FP构建了研究区水文水动力耦合模型,模拟了典型暴雨下研究区的内涝时空演进过程,结合设计暴雨和设计低影响开发(low impact development,LID)情景,探讨了不同重现期设计暴雨情景下研究区内涝积水分布,分析了不同LID布设措施对内涝积水深度的削减效果。结果表明:典型暴雨情况下研究区最大模拟积水深度为0.57 m,与实测内涝验证数据基本相符,模型能较好地适应研究区的内涝模拟。随着设计降雨重现期的增大,研究区的最大内涝积水深度和积水范围也逐渐增大,不同LID设施对内涝积水的削减效果都逐渐减弱,在100 a重现期时仅有约10%的削减率,且组合式LID和绿色屋顶的内涝积水深度削减率大于透水道路和下沉式绿地。

摘要：土石坝变形协调控制对保证其全生命期安全至关重要,准确可靠的变形监测是评估大坝变形性态、进行变形控制的基础。我国土石坝设计水平与建造技术已达到世界领先水平,其建设高度已迈入300 m级,安全监测技术也得到显著提升。本文总结了土石坝变形监测技术的发展与实践,介绍了分布式光纤传感、管道监测系统、GNSS/北斗、InSAR等新型内外观变形监测技术的工作原理、应用情况、技术优势和局限性,并简述了监测资料整编工作的相关进展。最近建成和在建的几座高土石坝已初步呈现了多技术协同、测点密集化等新态势,可全方位感知土石坝变形,为大坝安全评估提供了良好的数据基础。未来需进一步提升监测仪器可靠性与寿命,研发适用于超深厚覆盖层巨型土石坝的监测技术和仪器,研究海量多源异构监测数据治理理论与方法,全面提升复杂条件下的土石坝安全监测能力和数据治理水平。

摘要：缆机是拱坝施工中主要的混凝土入仓设备。监测缆机吊运过程并分析其施工效率,对于支撑工程现场调度优化、资源配置和指导施工至关重要。该文提出一种基于视觉跟踪和模式识别的缆机吊运混凝土效率智能分析方法,首先训练YOLO模型作为目标检测器,并引入轨迹片段特征改进DeepSORT算法,实现对缆机吊罐移动轨迹的多目标跟踪;然后基于轨迹数据的时序特征建立缆机吊运混凝土工作状态识别模型,实现从海量轨迹数据中快速准确识别缆机工作状态和计算吊运效率。拱坝工程的实例分析结果表明:该方法实现了高精度完整跟踪吊罐的移动轨迹,MOTA指标和IDF1指标分别高达90.0%和94.8%,准确识别出了缆机的6种工作状态,精准计算出了缆机的浇筑强度等效率指标,具备可靠性和准确性。

摘要：高外水压力是制约超深埋水工隧洞建设的关键性难题之一,以排水孔为中心的综合堵排措施是降低外水压力的主要举措。为克服传统排水孔实体单元法整体网格划分难度大和计算效率较低的问题,首先,基于ABAQUS平台开发了两节点排水孔线单元模型,并验证其在隧洞工程数值模拟分析中的正确性和有效性;其次,建立了考虑防渗排水措施的围岩-衬砌三维有限元模型,研究多种防渗排水措施下的隧洞渗流场及衬砌外水压力分布规律;最后,探讨了防渗灌浆圈与排水孔设计参数对外水压力分布的影响,提出了防渗灌浆圈与排水孔间隔布置的原则。研究结果表明:所开发的两节点排水孔线单元具有较高的精度,在排水孔数目繁多的模型中具有极高效率;排水孔数目越多、深度越大、排距越小,衬砌外水压力越低;排水孔能够有效降低衬砌的外水压力,而防渗灌浆圈降外压能力有限;在排水孔末端间隔一定厚度围岩后再施作防渗灌浆圈,可更有效发挥两者的降压作用。

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。