水利
在1999年“08·13”洪水中,郴州水文站缆道被冲毁后一直采用浮标法测流,测验精度低。2012年6月下游景观坝建成蓄水,使郴州站水位流量关系紊乱,采用连实测过程线法推流,全年需测流300次以上,劳动强度大。郴州水文站引进了H-ADCP在线测流系统,通过对该系统进行率定分析,其整编精度符合规范要求。
为响应国家加强小区域山洪灾害建设和防范预警要求,给小尺度山洪灾害区域建设和预警提供基础数据支撑,以官山河流域为例,采用地学统计、植被指数计算、面向对象与人机交互解译、空间叠加分析、野外调查等方法,获取流域地形、坡度、植被覆盖度、土地利用类型等下垫面特征,分析潜在受灾村落和人口。结果表明:官山河流域地势中间低、边缘高,最低点为流域出水口,平均历史受灾海拔、坡度分别为415m和21°;平均植被覆盖度为71%,主要土地利用类型为林(草)地,历史受灾主要在低植被的沿河、沟、道路周边;居民房屋为山洪灾害重点承灾体,占总面积的1%,裸地、坡耕地占总面积的2%;潜在受灾房屋主要集中在官山河、袁家河、吕家河、西河两侧地势低的位置,受灾总人口为8106人,2023户。官山河流域出口处的弯曲、窄河段、上下游卡口区条件,不利于快速泄洪,易引发山洪灾害。在强降雨下,裸地、低植被陡坡地易产生山洪,沿河、道路周边低植被覆盖的村落易遭受山洪灾害。官山河流域共有12个村存在潜在受灾威胁,需做好山洪灾害预警和防范建设;五龙庄、大河湾、赵家坪、吕家河、马蹄山、西河
为了解海河流域极端降水时空变化规律,基于海河流域40个气象站1960~2016年逐日降水资料,采用线性回归、M-K趋势检验法、Pearson相关性分析法,分析了海河流域近57年来10个极端降水指数的时空变化及其与大气环流的相关性。结果表明,除了持续干期(CDD)和持续湿期(CWD)外,大多数极端降水指数多年平均值在空间上呈自东南向西北减少的分布规律,CDD呈现自北向南减少的规律,CWD呈现自东南向西北增加的规律;在时间变化上,所有极端降水指数均呈下降趋势,只有最大一日降水量(RX1day)的下降趋势显著;在空间变化上,除中雨日数(R10mm)和降水强度(SDII)呈上升趋势的站点与呈下降趋势的站点个数相同外,多数站点各极端降水指数呈下降趋势;除CDD与其他极端降水指数相关性较弱外,各极端降水指数的变化具有较好的一致性;除
介绍坐落在崩积层上水电站厂房基础存在问题及其处理方案,经比选采用钻孔灌注桩对厂房基础和压力管道基础进行处理,取得理想效果,供类似工程参考。
无摘要
宝象河是入滇第二大入湖河流,为揭示其溶解态总氮(TDN)浓度时空分异特征,及主要的环境影响因子,本研究对宝象河7个关键断面的径流进行了为期1年的系统采样,选取了pH、水温、NTU(turbidity)、TDS(TotalDissolvedSolids)等水环境因子进行了实地监测,重点对TDN浓度进行了实验测试,分析了水环境因子和TDN浓度值的响应关系,结果表明:①TDN浓度值空间变化特征为从上游到下游沿程逐渐增加;时间变化特征为冬春季节浓度值显著增大。②TDN浓度值变化的主要影响因素为TDS。研究结果能够揭示滇池氮素面源污染的输移过程,为滇池各子流域、宝象河流域水体氮污染的治理提供参考。
针对温度植被干旱指数特征空问的非线性现象,研究以Modis数据为数据源,以河北省为研究区,通过引入表观热惯量,提出双指数联合(DICIM)的土壤含水量反演模型用以改进TVDI指数特征空间的非线性问题。研究分别采用TVDI和DICIM模型对6月上中旬的土壤含水量进行反演,对比低植被区土壤含水量反演的空间差异性,并通过误差统计验证模型的反演能力。结果表明:在低植被区,DICIM模型反演的土壤含水量比TvDI反演的土壤含水量特征明显,反演值更加接近于实测值。经误差统计分析发现基于DICIM模型反演的10cm深度的土壤含水量值相比于TVDI指数反演的土壤含水量值平均绝对误差低0.26%~o.50%,均方根误差低0.28%~o.73%,相对均方根误差低0.73%~5.54%,平均相对误差低1.31%~3.27%,且基于DICIM模型的反演值与10cm深度土壤含水量实测值的相关系数R值都在0.65左右。可见,提出的DICIM模型综合了ATI和TVDI模型的优势,提高了TVDI指数的反演能力。
为了研究映秀湾水电站水轮机内部沙水流动特性,对水轮机进行沙水流动数值模拟,分析水轮机转轮部分沙水流动情况。研究结果表明,转轮内叶片进水边及出水边靠下环处是泥沙分布的主要区域。研究结果对水轮机泥沙磨损的研究具有指导意义。
工程扰动严重破坏原有地形地貌和生态植被,加剧生态环境的恶化与生态系统的退化,为减少水土流失和浅层滑坡,加速植被恢复和生态修复,对工程扰动区植被群落恢复进行研究是比较有意义的课题。研究选择生态治理后处于自然恢复期的石葵河作为研究对象,对工程扰动区不同水位的植被恢复进行季节性监测和实地调查,统计河道边坡植被恢复种类及数量、植被群落类型及其结构特征。经调查统计,常水位以上植被种类为种,常水位以下只有种;常水位以上均匀度指数为,而常水位以下均匀度指数仅为;常水位以上基本形成乔灌草垂直分布Pielou0.774Pielou0.397的植被群落结构,常水位以下全部是草本植物。说明水位变化对工程扰动区植被恢复有很大影响,水位变化不仅对植被4317恢复种类和数量有影响,而且还影响植被的生活型和生长型。
溪头水库左坝段浆砌石重力坝坝基为全风化花岗岩,其物理力学性能较差,可能无法满足工程需要。结合坝基岩体现场原位测试和室内土工试验成果,并基于坝体抗滑稳定计算简化模型,研究坝基全风化花岗岩的物理力学特性及变化规律,并计算坝体抗滑稳定性,探讨其作为浆砌石重力坝坝基的可行性。结果表明:左坝段全风化花岗岩由地表至地下为一个岩性连续渐变地质体,越接近地表岩体风化程度越严重,物理力学性能越差,天然状态全风化花岗岩地基承载力与其风化程度呈反比。饱和状态下全风化花岗岩地基承载力显著低于天然状态,其折减幅度为55.4%~70.4%;饱和状态下全风化花岗岩抗剪强度远低于天然状态,其中内黏聚力折减幅度为53.9%~75.4%,内摩擦角折减幅度为83.1%~89.3%。天然状态下全风化花岗岩坝基抗滑稳定安全系数偏低,为提高工程安全性,应对其进行加固处理;而饱和状态下坝基抗滑稳定安全系数极低,坝体必将失稳滑动,其不可作为大坝坝基,应彻底清除。
大体积混凝土结构在水利水电建设中有着广泛的应用,白鹤滩水电站泄洪洞工程进水口混凝土设计结构复杂,质量标准要求高,解决混凝土的温控防裂问题,是保证混凝土施工质量的关键点和难点。本文从温控标准、温控措施及现场实施效果等方面对泄洪洞大体积混凝土温控工作进行了阐述,通过优化混凝土配合比、采用预冷混凝土、通水冷却、流水养护等措施,解决了进水口大体积混凝土特别是流道底板和闸墩的温控防裂问题,现场实施效果良好,未发生裂缝。
为快速对突发性水污染事件进行溯源,求得污染物的排放位置、排放量及排放时间,提出一种基于贝叶斯(Bayesian)和马尔科夫蒙特卡洛方法(MCMC)的污染源信息反演算法。基于Bayesian-MCMC方法可在已知污染源先验信息的基础上,构造似然函数,求得污染源的后验概率密度函数,进而将溯源问题转化为对后验概率密度函数的抽样问题。在抽样方法上本文选用M-H采样方法及GIBBS采样方法并加以改进、对比。结果表明:该方法能够较准确地对突发点源岸边污染物瞬时排放事件进行溯源,其计算结果接近于真实值,能够有效地解决点源岸边污染物瞬时排放的溯源问题。且改进的M-H采样方法可以有效加快迭代时的收敛速度,使待反演参数的抽样值更快地趋近于目标值。
为评估已建区现状排水管网情况并以问题为导向提出针对性的多尺度分区管网排水能力提升优化策略,以北京市东城区为例,构建基于InfoworksICM的城市综合流域排水模型,选用两场实测降雨分别进行参数率定及模型验证,结果表明模型具有较高的精度与可靠性。在此基础上,利用该模型对1a、3a、5a、10a四种不同设计重现期、历时1h降雨情景下的排水管网排水能力进行模拟,分三个尺度对研究区域模拟结果的分析如下:(1)城市尺度的管网排水能力不足1a一遇、1~3a一遇、3~5a一遇、5~10a一遇、10a一遇的管线长度比例分别为52%、10%、4%、6%、29%;(2)地块尺度功能分区排水能力排序为:公园绿地≥居民小区>商务行政办公区>商业区;(3)道路尺度的主次于道管线排水能力不足1a一遇、1~3a一遇、3~5a一遇、5~loa一遇、10a一遇的管线长度比例分别为38%、9%、4%、7%、42%。针对不同尺度下排水管网排水能力的现状评估结果,诊断并分析排水能力不足的问题及成因,以期通过系统性的管网现状评估及优化方案,为国内其他老城区的管网排水能力提升提供
为分析玄武岩粉(BP)与玄武岩纤维(BF)复掺对混凝土的增强效果,通过力学与抗冻性能试验研究了玄武岩粉与玄武岩纤维复掺对混凝土性能的影响,利用二值化处理试样切片图形分析了其内部气孔结构分形特征,将BF浸泡于模拟混凝土孔隙溶液并借助SEM观察试样微观形貌性状,探讨了复掺作用机理。研究表明,单掺BF因裹挟外源性气泡,劣化了混凝土内气孔结构,且BF在碱性水泥基中会发生腐蚀,致使BF与水泥基界面粘结弱化,BF增韧效果得不到充分发挥;掺入BP有助改善混凝土内部气孔结构,尤其复掺BP与BF中效果更明显;BP减轻BF腐蚀程度,增强了BF与水泥基界面粘结性能,可增强混凝土力学及抗冻性能。
无摘要
近年来极端气候变化频发,引发局地短时强降雨,易造成超标洪水,严重威胁山溪性河流上的水库安全,由此而导致的大坝漫(溃)坝案例已有发生,且危害巨大,防范和化解此类重大灾害是新时期水库设计和安全运行管理的关键问题。通过归纳总结已建土石坝工程实例,认为水库漫顶溃坝风险主要来源于水文资料短缺、洪水成因复杂和突发性强,水情监测预警预报不到位,抵御超标准洪水时调洪能力有限等不利因素。因此,关注设计洪水的合理性分析及安全性评价,建立对超标准洪水的分析预测和监测预警,合理规划泄洪建筑物的规模以及抗冲结构设置,加强水库排沙预泄措施和梯级水库的联调联控等综合调洪能力的提高,提升非常情况下的应急安全管理能力等,是病险水库除险加固以及新建水库工程设计及运行管理的必需措施。
选取软弱砂岩为研究对象,利用RLW-2000M型三轴流变试验机,测试砂岩试样的轴向应力-应变、轴向流变变形、径向流变变形,研究了动荷载频率和幅值对砂岩流变特性的影响;选取轴向应变为损伤变量,推导出损伤度的计算表达式,分析了各因素对损伤度的影响特性。研究结果表明:在动态荷载作用下,轴向与径向变形随着时间的推移而增大,滞回曲线会由稀疏变稠密;轴向、径向变形增量随动载幅值的增大而增大,而随着频率的增大呈减小的趋势;试样的损伤度在突变后趋于稳定,且随着动载幅值的增大而增大。研究结论为揭示动态荷载作用下细砂岩流变损伤演化规律提供科学依据。
为评价河北省太行山区经济林水源涵养功能,选择梯田栽植的苹果、核桃、樱桃、板栗、杏5种经济林,采用室内浸水法和环刀法等研究其林下枯落物和土壤的持水特性和持水效益,分析其水文效应。结果表明:枯落物蓄积量表现为杏(3.42t/hm2)<樱桃(3.69t/hm2)<苹果(4.07t/hm2)<板栗(7.11t/hm2)<核桃(8.28t/hm2);板栗林下枯落物最大持水量(17.07t/hmz)最大,枯落物的持水量与持水时间正相关呈对数函数关系,持水速率与持水时间呈幂函数关系;至于林下枯落物有效拦蓄量,板栗林最大(14.37t/hm2)。5种经济林林下土壤容重均值在1.40~1.52g/cms,随深度增加而增大;土壤的最大持水量均值在856.01~946.41t/hm2,其排序与总孔隙度一致,依次为苹果<核JOt<樱桃<板栗<杏;有效持水量均值在185.82~329.03t/hmz,排序与非毛管孔隙度一致,依次为樱桃<苹果<核桃<板栗<杏。
在高海拔寒冷地区,温度场是影响水工隧洞围岩稳定的重要因素。为了研究不同环境条件下水工隧洞温度场的特性及其变化规律,以新疆某寒区水工隧洞为依托,基于现场监测数据,采用有限元仿真计算,对不同自然通风温度和不同风速下的水工隧洞围岩温度场及其演化规律进行系统分析。结果表明:自然通风温度对隧洞轴向和径向围岩温度都有明显的影响,但随着时间的增加,通风温度对轴向和径向围岩温度的影响逐渐减小,自然通风150d影响径向围岩深度在10m左右,在围岩径向0~2m温度变化最大。通风风速从1m/s增加到4m/s,隧洞轴向和径向围岩温度逐渐下降,并且随着轴向和径向距离的增加围岩的温度变化幅度在减小。
某典型抽水蓄能电站的实例说明,有综合利用要求的抽水蓄能电站下水库防洪设计需在计算上、下水库设计洪水的基础上,考虑上水库发电下泄产生的洪水,既要保证下水库本身的防洪安全,又要兼顾下水库兴利利用,保证大坝下游防护对象在发生防洪标准洪水时的安全,且要尽可能不增大已建下水库库区淹没范围。在以上运行要求前提下开展洪水调节计算,根据计算结果制定合理的下水库调度运行方式并确定挡水建筑物高程。