摘要：天然土都具有结构性和各向异性,这使得天然土与重塑土的力学性质有很大区别,对其进行研究可为建筑物的设计和施工提供理论依据。对人工制备的初始应力诱发各向异性结构性土样进行了4组不同围压下的固结不排水三轴压缩试验,并建立了初始应力诱发各向异性结构性土的强度准则。结果表明:(1)结构性土在低围压下结构性较为明显,但是在高围压下由于土的结构性被破坏而表现为接近于重塑土的性质。且初始应力诱发各向异性结构性土的结构性强于初始均质结构性土的结构性;(2)初始应力诱发各向异性结构性土的强度包线呈现非线性,且初始应力诱发各向异性结构性土的抗剪强度要略高于初始均质结构性土的抗剪强度。当应力水平低于结构屈服应力时强度包线呈外凸的曲线,当应力水平较高且超过结构屈服应力时强度包线呈直线;(3)与试验结果的对比表明,本文所建议的初始应力各向异性结构性土的强度准则具有良好的适用性。

摘要：人类活动与河流的河床演变形态、河相关系息息相关,人类活动使得山区河流在河道形态、泥沙运动等方面会发生一系列的变化;近些年建筑用砂需求量剧增,人们大量采挖河砂,改变了河流原有的河床边界,对河流的演变产生了诸多影响。研究河道采砂对河床演变的影响具有重要的学术及实践意义。本文依托HEC-RAS泥沙计算模块,以石亭江双盛段为研究对象,结合野外调查实际情况,拟定数种采砂坑工况,研究采砂坑纵剖面尺寸对河道河床演变的影响。根据资料和野外调查情况,首先拟定HEC-RAS河道模型断面及水流和泥沙边界条件,然后在采砂方量及采砂坑宽度相同的条件下,拟定5种不同纵剖面尺寸(深长比)的采砂坑,利用HEC-RAS泥沙计算模块进行数值模拟试验,对试验结果中河道主槽深泓点高程及断面沖淤量数据进行统计和分析。结果表明:人工采砂对河床整体的下切起促进作用,长浅型采砂坑比短深型采砂坑更能促进河床下切;采砂坑上下游河床下切变化不同,随着采砂坑深长比的增大,上游河床下切深度减小,下游下切深度呈现先减小后增大的趋势;采砂坑会改变河道局部坡度,上游河道局部坡度增大,下游河道局部坡度减小。试验研究了不同纵剖面尺寸采砂坑存在时,河床演变的变化状况,结论可对涉河工程的防护与设计及流域采砂规划提供一定的参考。

摘要：该文进行了丁坝绕流水槽试验,采用测压管和激光多普勒测速仪(LDV)测量了正交绕流单丁坝附近的水位和流速,同时利用商用软件CFX,基于有限体积法,采用k-湍流模型,数值模拟了丁坝附近水流的三维流动过程,并将水槽试验结果与数值模拟结果进行了对比分析。实验结果表明,该模型能有效地模拟丁坝附近区域复杂的水流特征,可以在河道整治过程中为丁坝的设计提供基础数据。

摘要：以狮子山隧洞出口软岩洞段为研究对象,通过现场监测及数值计算,进行了围岩大变形特征分析和在不同衬砌厚度、衬砌支护时机及加临时钢支撑条件下的变形控制措施研究。研究结果表明:二次衬砌厚度以0.7 m为宜,若继续增加至1.0 m,变形减少幅度不明显;初期支护后若及时施作衬砌,围岩变形将得到有效控制,考虑围岩应力调整需一定时间,二次衬砌晚于初期支护5 d~15 d施作较为合适;施作临时钢支撑的洞段变形控制效果显著,但起效范围存在一定局限性。

摘要：植筋带(延长根)的抗拉强度能发挥比根系更长的力学加筋作用,但又会对降雨影响深度等产生影响,进一步改变边坡内部水力响应情况。因此本文对植被联合植筋带加固黏土边坡的水力特性开展数值计算,并结合裸土边坡和植被边坡进行对比分析。结果表明:降雨时植筋带很好地发挥了将雨水传送至深层坡土、干燥时将深处的水分运送至浅层坡土的作用。经历10 d降雨后,裸土边坡、植被边坡、植被联合植筋带加固的边坡(植被加固层20 cm厚、植筋带50 cm长)的降雨影响深度分别为0.6,0.9,1.2 m;再经历14 d的干燥过程后,坡体表层土含水率的大小顺序为:植被联合植筋带加固的边坡>植被边坡>裸土边坡。另外,竖向植筋带的设计参数例如长度和间距会影响坡土的降雨影响深度和坡面的雨量分配,植筋带长度越大,降雨影响深度越大;植筋带间距越小,坡面径流越小。布置细而密的植筋带可以改善坡脚积水状况,并抑制坡土表层裂隙开展,减小降雨滑坡风险。

摘要：随着单宽流量的增大,台阶式溢洪道的消能率逐渐降低,在大单宽流量下工程运行存在诸多问题。前人对台阶式溢洪道的研究重点多集中在台阶的尺寸、布置形式、流态等问题上,很少研究台阶本身的形式。为解决大单宽流量下台阶溢洪道的运行难题,提出了台阶形状在平面上呈"M"形的台阶溢洪道,并采用模型试验和三维紊流数值模拟的方法对比研究了"M"形台阶溢洪道和传统矩形台阶溢洪道的消能特性。研究结果表明:在较大单宽流量下,"M"形台阶溢洪道较传统的矩形台阶溢洪道掺气更充分,台阶面上负压区很小,台阶面上形成多种尺度的漩涡,水流为三元流态,消能率更高。研究成果可供工程设计和运行参考。

摘要：为研究冰盖生长和消融的规律,在实验室内设计了水体结冰实验。通过实验得到冰盖厚度、水温和冰内温度随时间的变化过程。根据对水体结冰和融化物理过程的分析,建立水温与冰盖生长、消融相互作用的耦合模型。采用耦合模型来模拟水体结冰和融化过程,通过对模拟结果与实测结果的对比,发现冰厚和水温的计算值与实测值基本吻合。此结果为研究高海拔、高纬度地区封冻水库的结冰机制及冰盖下的水温时空分布提供重要理论基础。

摘要：自相似微通道热沉(Self-similarity heat sink,SSHS)综合性能优于一般的微通道热沉,在电子芯片冷却领域有很大应用前景,但SSHS原型结构存在内部流量分配及散热不均等问题,需要在研制过程中进一步改进。本文将SSHS原结构中直微通道设计改为锯齿形微通道,通过数值模拟方法对改进设计进行了验证,并以SSHS中的一个换热单元为研究对象,分析了锯齿形通道迎流角对SSHS内部流动和传热过程的影响。

摘要：为明确浑水条件下正弦波动态压力各参数组合对梯形迷宫流道出流量的影响,该研究以正弦波动态压力参数周期、波幅、基础水压为控制因素设计正交试验,进行浑水灌溉试验,对正常工作次数、排出泥沙中值粒径、淤积泥沙D50值进行极差和方差分析。结果表明:各参数中只有动态周期对正常工作次数、排出泥沙中值粒径和淤积泥沙中值粒径具有显著性;相同基础水压(4、6和8 m,以水头计)的正弦波动态压力的正常工作次数比同水头的恒压状态分别高63.64%、12.50%、36.36%,平均增幅达到37.50%,增幅非常明显;正弦波动态压力对比恒定基础水压有利于不同粒径级别的泥沙通过,上限粒径、中值粒径和下限粒径排出泥沙粒径均有增加,而恒定工作压力下,泥沙粒径越大,越易沉积在流道内,相比正弦波动态压力,中值粒径和下限粒径分别提高了13.41%和18.50%。正弦波动态压力下水流速度波动幅度大,水流紊动强烈,加强了大粒径泥沙的通过,提高了滴头的抗堵塞能力,延长了滴头使用寿命,综合评分得到最优参数组合为周期4 s、基础水压8 m、波幅2 m,动态压力在现有工程基础上较易实现,因而该项研究对滴灌系统的使用具有一定的指导意义。

摘要：为了探究燕尾坎是否可应用于高拱坝表孔,采用1∶80整体水工模型和三维湍流数值计算方法对燕尾坎在忠玉水电站高拱坝表孔上的适用性问题开展了研究,获得了典型工况下燕尾坎挑流水舌形态,并对比了常规连续挑坎与燕尾坎挑坎内的水流形态和流速分布。来流条件相同时,下泄水流经过燕尾坎镂空开口时,在重力作用下铅直方向流速变大。燕尾坎挑坎出口断面水平方向流速值略小于常规挑坎,但铅直向下流速值是常规挑坎的3—5倍。水舌的最近挑距大幅减小,最远挑距略有减小,纵向长度变大,从而形成纵向拉伸水舌。忠玉水电站拱坝表孔采用燕尾坎挑流,可在纵向拉长水舌,避免集中入水;通过调整开口范围和宽度做到下泄流量沿入水范围均匀分布,从而大幅降低水垫塘冲击压强。