井陉县小作河“7·19”山洪灾害分析

2016年7月19日,井陉县小作镇等地突发强降水,小作河水位迅速升高2m,造成了极其严重的山洪灾害。通过实地调研,对降水情况、洪水情况进行综合分析,认为造成本次山洪灾害的主要原因有两个方面,极端气象条件造成的短历时、高强度的降雨是形成洪水的自然因素;预警条件差、河道行洪能力低是造成本次山洪灾害的另一因素。最后,针对灾害原因,简要提出了山洪预警及灾害防治的方式方法,为防洪减灾工作提供参考。     

再生骨料的基本物理力学性能试验研究

再生骨料的物理力学性质是影响其运用范围、再生混凝土性能的本质因素。通过对公路废弃混凝土所制成的再生骨料和天然骨料同时进行物理力学性能试验研究,获得了骨料的表观密度、吸水率、压碎值、磨耗损失和针片状颗粒含量值。通过对再生骨料和天然骨料的试验结果进行对比分析发现,再生骨料除了针片状颗粒含量值会略优于天然骨料,其他四种物理力学性质均比天然骨料差,但两者的差异性不大。     

水布垭电厂机组穿越振动区次数明显增加的原因

鉴于水布垭电厂机组频繁穿越振动区,会引起机组零部件金属和焊缝中疲劳破坏区的形成和扩大,从而使之发生裂纹,甚至损坏而报废等。为避免水布垭电厂频繁穿越振动区,引起机组损坏,分析了引起机组穿越振动区的原因,提出了解决措施,使机组运行在最优工况下。     

基于应变传递率的管道结构损伤识别研究

为了研究海底管道损伤识别的分布式监测方法,在标量传递率概念的基础上提出了应变传递率概念和相应的损伤识别方法来对海底管道进行损伤识别,并通过有限元模型模拟对该方法进行了验证。对管道模型的不同损伤程度进行了分析,对比发现该方法相比加速度传递率和理论传递率对损伤程度更加灵敏。对不同边界条件进行分析,发现该方法对损伤位置的识别不受边界条件的影响。对参考单元的选取进行了验证分析,验证了参考单元应选择远离反弯点的非损伤位置。     

北京城市副中心防洪风险研究

北京城市副中心规划防洪标准为100a一遇,其流域上游规划2座中型水库、50余处蓄滞洪区尚未建成,副中心周边防洪工程距离规划标准差距较大,导致副中心防洪安全难以保障。针对副中心来自上游的外来洪水压力大、区内防洪工程不达标等问题,采用一维、二维数学模型,分别对区域洪水风险、穿越副中心的北运河漫溢造成的淹没风险,以及副中心周边三条干流河道堤防不达标造成的防洪风险进行模拟计算和具体分析。结果表明:流域上游洪水不经有效拦蓄下泄后,将导致北运河干流100a一遇洪峰流量增加33%;同时,副中心周边三条河道均存在堤防安全风险。其中北运河发生100a一遇洪水时,即使区内宋庄蓄滞洪区建成启用,仍将有2 590万m~3洪水从3 km无堤段漫溢,并淹没副中心核心区0.2～2 m深。风险研究结果还表明,一旦近期通州境内宋庄蓄滞洪区、温潮减河分洪道等规划工程建成后,将有效降低城市副中心的部分防洪风险。研究成果对保障副中心防洪安全的规划工程实施安排及防汛抢险安排具有重要指导意义。     

基于无线网桥的鄂北调水工程视频监控系统建设

在当前信息化、智能化快速发展的背景下,部署视频监控系统有利于提高水利工程建设管理水平和工作效率。经现场查勘和技术比对,鄂北调水工程视频监控系统采取的是视频采集、网络传输、数据存储、数据访问的4层架构。结合视频监控系统在鄂北工程的应用场景和实际需求,并考虑经费、部署难度、稳定性等方面因素,充分利用工区已有互联网上行链路资源,提出了基于无线网桥技术的视频监控传输模式。实践表明：鄂北调水工程视频监控系统不仅实现了施工现场的实时在线远程监控,更为工程安全、质量、进度、环保等方面的建设管理提供了信息化技术支撑,极大提高了便捷性、精准性、高效性。     

考虑接触行为的U型渠道冻胀数值模拟

U型衬砌渠道具有良好的整体性和冻胀适应性,但在冬季仍极易因土体冻胀而导致破坏。考虑渠基冻土与衬砌接触面冻结的非线性特性和冻土、混凝土材料的塑性特征,建立能分析渠道基土与衬砌间挤压、脱开及滑移等接触力学行为的渠道冻胀破坏热力耦合数值模型。以宝鸡峡灌区塬下北干渠为原型渠道,按照模型是否考虑接触分别进行冻胀数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明:考虑接触的模型模拟结果与原型实测值更相符,更能合理地解释U型渠道冻胀在渠底与阴坡衔接处冻胀量最小;考虑接触的混凝土塑性应变最大值是不考虑接触时的3.76倍;考虑接触的法向冻胀力和切向冻结力更均匀,最大值均减少1.5~3.0倍,应力集中现象减弱,更能反映混凝土衬砌板与渠基土之间的滑移变形与破坏准则的相互作用。研究结果为U型衬砌渠道冻胀破坏规律提供了分析方法。     

移动列车作用下大直径顶管群和路基的动力变形和应力

大直径顶管下穿重要铁路干线时,路基的承载力和动力特性必将发生改变,铁路部门要求列车运行时顶管上方竖向动位移与顶管施工前相比变化量≤5 mm。对列车驶过顶管群上方铁路的过程进行了数值模拟,给出路基瞬时竖向位移和顶管附加动应力等结果。采用三维有限元Newmark动力时程分析法和seed等效线性法模拟路基的振动软化,按照实际工程考虑6根直径4.7 m的顶管群下穿京沪铁路,计算列车速度分别为100,200 km/h。计算结果表明,在管道埋深12 m时,路基最大竖向动位移增加1.3 mm,顶管受到的附加拉(压)动应力为0.14 MPa左右,顶管群对铁路运行的影响在容许范围内。     

中亚瓦赫什河上游源区气候水文要素演变特征

为研究全球变化背景下中亚河流源区气候水文变化,基于中亚跨境河流瓦赫什河上游源区1955—2017年气象水文数据,分析了流域内气候水文要素演变特征及流量变化主要控制因子。结果表明:瓦赫什河上游源区近1955—2017年气候呈现暖湿化趋势;瓦赫什河上游源区气温在1994年发生突变现象,降水在2007年与2012年发生突变现象,流量则在2003年发生突变现象;小波分析显示瓦赫什河上游流域气温、降水、流量的第一主周期分别为28 a、20 a、28 a,周期性振荡明显;瓦赫什河上游源区在气候水文要素关联上,气温与流量变化相较于降水紧密,但受全球升温停滞影响,温度对于流量作用并没有持续增强。     

大武岩溶水源地地下水水化学特征及其影响因素

选取北方典型岩溶裂隙含水系统,利用水文地球化学方法和统计学方法分析其地下水水化学特征及其影响因素,结果表明:沿着地下水主径流路径,地下水水化学类型种类逐年增加,除水岩作用外影响水化学类型的Ca~(2+)、Cl~-、Na~+、SO_4~(2-)多来源生活污水、工业废水和生活垃圾,且地下水中挥发性有机污染物的检出及NO_3~-、VOCs时空输入的多变性,表明区内地下水水化学持续受到人类活动的影响;利用比例系数法和因子分析法等获知影响地下水水化学的主要过程为水岩相互作用、阳离子交替吸附作用及溶滤作用,综合分析水化学类型和聚类分析可解译出监测点接收的物质组分及来源、地下水水化学动态变化过程及影响因素。