长江下游镇扬段世业洲汊道演变和整治措施研究

长江下游镇扬河段平面形态复杂,整治难度大。从上游来水来沙变化、汊道分流比、深泓线及断面要素等方面,分析了该河段汊道近期河床演变特性,主要表现在左汊继续发展,右汊缓慢萎缩。为此,提出了汊道整治思路和整治工程方案,开展了河工模型试验研究。结果表明,从单方案看,工程规模越大,左汊减流越多;随着潜坝坝顶高程的增加,潜坝对左汊分流控制作用加强。左汊潜坝工程效果最好。     

基于LMD与样本熵的多尺度大坝变形预测

针对大坝变形数据的多尺度特征,将局域均值分解、样本熵及高斯过程算法应用于大坝变形预测中,提出了多尺度大坝变形预测新模型。首先利用局域均值分解算法对变形数据进行多尺度分析,挖掘变形数据隐含的信息,随后根据各变形分量特征,构建基于高斯过程的多尺度大坝变形预测模型,并利用样本熵对模型进行简化。通过实例分析,证实该大坝变形预测新方法精度高于BP网络和最小二乘支持向量机模型。     

基于复杂随机裂隙网络的隧洞围岩稳定性分析

为研究改进刚体弹簧法在复杂裂隙围岩分析中的适用性,以某隧道工程为例,开展了算例验证分析。首先根据实测裂隙地质资料,采用Monte-Carlo方法生成随机裂隙网络,并通过块体搜索方法获取岩石块体信息;然后利用改进刚体弹簧方法计算围岩在开挖卸荷作用下的位移和破坏模式,并评价支护效果。计算表明,改进刚体弹簧法可以有效模拟裂隙不利组合引起的开挖边墙滑动失稳,并能准确把握边墙的渐进破坏特性,符合一般工程实践的规律。     

基于灰色系统与RBF神经网络的中长期水文预报

及时、准确的中长期水文预报能有效促进水库管理优化。以非汛期各月径流量为预报因子,通过计算所需预报年份与已有径流资料历史年份的预报因子之间的灰色关联度,遴选出与该年灰色关联度较大的年份作为代表年份。采用MATLAB数学软件构建RBF神经网络预报模型,利用选定的代表年份径流量对目标年份汛期径流量进行预报。以清河水库为例,用该模型预报汛期径流量。结果表明,模型简单可操作、运行速度快、预报效果好。     

基于改进PSO算法和SVM的大坝监控模型研究

针对传统大坝安全变形预警监控模型对缺失数据敏感、精度易受其它因素影响的特点,提出了一种利用粒子群算法与支持向量机相结合的建模方法。即通过粒子群算法对支持向量机模型的参数进行寻优,同时改进了惯性权重因子与学习因子,并引入参数收敛程度,有效地解决了粒子群算法存在的早熟收敛问题,提高了全局收敛能力。阐述了模型建立的算法步骤,并利用某水电站观测数据进行了验证。结果表明,相对于传统优化算法,改进的PSO-SVM模型在大坝安全变形监控上具有很大的优越性,而且也扩展了粒子群算法的应用范围。      

沙纹床面涡量特性实验研究

沙纹的形成与水流流态密切相关,但对于其相互关系至今尚无确定的结论。采用PIV（Particle Image Velocimetry）测量设备对沙纹床面水流特性及涡量特性进行了实验研究。通过对平床与沙纹床面涡量场的比较,得到了沙纹床面的涡量分布区域。结果表明,涡量较大值主要集中在沙纹的背水坡面与迎水坡带,之外区域涡量值约为零。结论对研究沙纹的形成有积极意义。      

以ROV为载体的水库大坝水下检测系统选型研究

随着海洋水下机器人（ROV）技术的不断进步,利用其在深水检查和作业上的潜在优势,将ROV引入水库大坝水下检测及缺陷定位中将会提高解决该类工程问题的效率,降低水库水下检测难度。介绍了以ROV为载体的水库大坝水下检测系统的优劣和组成,并从ROV、图像声纳、水下定位系统选型多个方面分析比较了不同系统设备的优缺点和适用条件,最终推荐了一套适用于我国水库大坝水下监测系统的设备组合。研究成果可供同类水库运行管理单位和水下工程公司借鉴。     

云南鲁甸月亮湾水库大坝地质缺陷处理分析

大坝建基面的地质状况对水工建筑物的安全性及耐久性至关重要。月亮湾水库大坝开挖建基面揭示存在断层、裂隙及破碎带、粉细砂层等地质缺陷,有效解决坝基的变形速率不均匀和渗漏问题是坝基改良的关键。针对坝基的主要工程地质问题,采取清基、灌浆和置换处理等措施,使坝基岩体质量得到了显著改善。施工期变形监测成果显示,坝体沉降量由中部向两坝肩递减,相邻坝段差异沉降较小,大坝沉降趋于平缓。      

后置灯泡贯流泵压力脉动特性数值模拟

为研究不同工况下某南水北调泵站后置灯泡贯流泵叶轮导叶压力脉动规律,通过计算流体动力学（computational fluid dynamics,CFD)对偏流量、偏水位工况叶轮导叶区压力脉动进行计算与分析,结果表明：叶轮导叶区压力脉动时域图周期性明显,叶轮叶片个数对压力脉动主次频有一定影响,叶轮导叶区主次频均为整倍数叶频,叶轮导叶区压力脉动幅值整体从轮缘到轮毂呈减小趋势,叶轮区的压力脉动幅值明显大于导叶区。非设计水位工况下叶轮导叶区压力脉动幅值略大于设计工况,主次频未发生明显变化;非设计流量工况中小流量工况与大流量工况压力脉动幅值均大于设计工况,各个监测点的小流量工况压力脉动幅值为设计工况的2~3倍,且在此工况下低频脉动明显。可见非设计工况运行对机组压力脉动幅值的影响较大,长期在非设计工况下运行严重影响机组运行效率,泵站运行应尽量避免非设计工况运行的情况。研究结论可为泵站日常运维和研究异常水力振动提参考。     

金沙江流域降水量变化特征分析

为了分析金沙江流域降水量变化特征,根据该流域28个雨量站1971~2011年月降水量资料,应用基于ArcGIS平台的泰森多边形法,计算了流域年和四季的平均降水量;使用基于ArcGIS平台的反距离权重空间插值法,分析了降水量及其变化趋势的空间变化情况;运用线性回归分析、滑动平均法、Kendall秩次相关法以及降水集度法,分析了年和四季降水量的变化趋势以及年内分配情况;通过Mann-Kendall检验法分析了降水量的突变性;采用小波分析法对年和四季降水量进行了周期分析。结果显示:金沙江流域降水量空间分布不均;年、春季、夏季和冬季降水量呈增加趋势,秋季降水量呈减少趋势,降水量年内分配呈季节性变化;春季、夏季和秋季降水量突变开始的时间分别为1999,1979年和2001年;年及四季降水量变化周期为5~22 a。