船闸闸室墙开裂机理及防裂方法研究

船闸闸室墙在中间浮式系船柱附近的混凝土易产生裂缝,影响船闸工程整体稳定性。通过对闸室混凝土的温度应力展开仿真分析和实际船闸工程混凝土裂缝调研,发现整浇闸墙中间系船柱附近和上下游侧墙中间下部混凝土在施工期易产生竖向裂缝。因此,考虑闸墙中部采用后浇带的方式,并且比较了后浇带不同施工方案,发现采用后浇带能降低闸室上下游侧墙混凝土的最大主应力,防止裂缝的产生;但仅采用后浇带的方式,会导致中间浮式系船柱附近的后浇混凝土开裂风险增加;因此,可通过改变后浇带浇筑顺序和采用微膨胀混凝土的方式,提高中间浮式系船柱附近混凝土的抗裂能力。     

某水库分层取水金属结构总体设计布置

在水库不同高程取水直接影响取水水质及后期处理成本,以某小型水库分层取水建筑物为背景,介绍了水库分层取水的必要性,即水库采用分层取水方式进行取水可以最大限度确保流向水厂的水质,减少水厂处理成本。结合工程布置情况,对取水建筑部布置及选型方案进行了说明,即取水方式分2层取水,取水口高程分别为440.0、459.0 m高程,采用平板钢闸门控制。根据取水建筑物布置,对配套的进口拦污栅、分层平板钢闸门、启闭设备、坝内埋管、出口闸阀室及拦污栅与闸门配套埋件等金属结构布置情况进行了说明,同时对相应金属结构设备主要结构形式、构成材料、不同结构部位防腐工艺要求及后期运行方式等设计情况进行了介绍,对同类型水库分层取水工程金属结构布置有一定的参考作用。     

两种分层方式对温排水三维数值模拟的影响研究

三维数学模型近年来越来越多地被用于研究滨海电厂温排水环境影响问题。海域自由面随潮波动、地形复杂多变,垂向网格的划分方式在一定程度上会影响流场、温度场计算结果。本文以某滨海核电厂为例,采用MIKE 3软件开发斜压三维水动力水温模型,在总分层数即算力保持一致的情况下探究纯sigma分层和垂向混合分层两种分层方式对计算结果的影响。结果表明：两种垂向分层模式对海域潮位的计算精度影响不大,但对有垂向流速梯度的流场刻画会产生一定影响,在近岸海域采用sigma分层模式有利于捕捉垂向流速的变化特征;同时,纯sigma分层方案下,4 ℃最大温升包络面积约为混合分层的4倍,表明不同垂向分层模式可能会对高温升包络面积计算结果产生较为显著的影响。     

考虑大气沉降的湖库分区动态水环境容量精细解析

针对面源污染为主的湖库型流域,为建立水质目标管理与污染总量控制之间更精准的响应关系,借鉴日最大负荷总量模式,基于物质量平衡原理提出考虑径流丰枯变化、不均匀混合、大气沉降等影响因素的湖库分区动态水环境容量精细解析方法,包括污染混合区设置、代表水文系列确定、逐日分区水量水质计算。以沙河水库为例,分别以全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类作为水质管理目标,采用2010—2015年代表水文系列对总氮动态水环境容量进行精细解析。结果表明：全湖Ⅱ类、主湖Ⅱ类水质管理目标下沙河水库总氮水环境容量的多年均值分别为36.7 t和99.43 t,若不考虑湖滨混合区,全湖Ⅱ类水质目标下总氮的年水环境容量计算值偏大66.43%;实施水质目标管理的水域面积越大,大气沉降对水环境容量的影响越大;径流年际及年内丰枯变化对水环境容量的影响显著;各分区总氮控制总量占全流域总量的比例与面积比基本一致。湖库分区动态水环境容量精细解析可量化不同因素对水环境容量计算结果的影响,科学解析面源输入型湖库水环境容量的时空结构特征,实现水质目标管理与污染总量分区管控的有机联动,更好地支撑流域水环境的精细化管理。     

基于SLIC的哨兵1号雷达数据水体信息提取

针对水域面积较少时水体信息提取困难的问题,提出了以Sentinel-1A SAR为数据源,用简化的SLIC超像素分割算法对图像进行分割,根据相似度将分割后图像进行分层区域合并,将图像二值化得到最终水体信息的方法。将提取的信息与Otsu阈值法提取的水体信息进行对比分析,结果表明：水体提取算法相比Otsu阈值法有效提升了水体信息提取的效率和精度,对于防汛减灾具有重要的科学价值。将提出的方法应用于2019年7月份的株洲洪水监测,取得了较好的效果。     

基于应变率损伤本构模型的围岩分区破裂化现象数值模拟

为了探究深部巷道围岩的分区破裂化现象,利用ANSYS/LS-DYNA软件数值模拟,使用Cowper-Symonds本构模型结合GISSMO模型,将巷道的开挖视为动力过程。从岩石的细观角度出发,考虑岩石的应变率效应以及损伤对岩石的力学性质的影响,构建应变率损伤本构模型。同时结合应力三轴度,以更全面地描述岩石在各种应力条件下的力学特性,并基于最大应变和最大拉应力准则建立单元破坏准则。对岩石进行单轴压缩数值、掘进开挖法模拟及实际观测的结果表明:岩石单轴压缩全应力-应变曲线拟合效果较好;掘进开挖速率对分区破裂化现象有影响;掘进开挖法的分区破裂化模拟结果与实际观测数据具有一定的一致性。提出的模型对于围岩分区破裂化现场的模拟及预测有一定的参考意义。     

不良地质条件下石坝趾板基础开挖施工技术分析

在水利工程施工中,不良地质条件下石坝趾板基础开挖施工难度大、技术要求高,要有合理的施工布置和明确的注意事项。本文以新疆阿尔塔什水利枢纽工程石坝趾板基础开挖施工为例,介绍了坝址基础地质条件及其施工难点,提出了有针对性的施工布置、分区分层和爆破设计措施,有效保证了石坝坝趾基础开挖质量。     

静态温度分层水体中点源羽流云团垂向运动规律

为了解水温分层型水库中瞬时点源污染物的运动规律,通过物理试验研究了点源羽流云团在静态温度分层水体中的垂向运动规律。试验结果表明:不同水温结构水体中,羽流云团的运动规律有着显著差异;线性分层水体中,云团沉降时横向扩散受到一定限制;有温跃层存在的水体中,云团会在温跃层位置停滞,由于云团与环境水体密度之间的差异,可能出现Rayleigh-Taylor不稳定或双扩散对流,并出现指状侵入;云团垂向沉速与所受浮力正相关,与云团前锋位置和浮力频率负相关。     

宜兴市桃花水库工程库坝区岩溶渗漏勘察研究

宜兴市桃花水库工程区内碳酸盐岩地层广泛分布,地层岩溶结构复杂,岩溶渗漏通道不仅影响水库经济效益,甚至可能因渗透问题影响坝基稳定性。本工程经野外地质调查、测绘和勘探,依据岩溶发育特征,将本工程区进行岩溶分区,明确坝基处岩溶渗透形式,并结合工程设计任务提出截渗墙深入弱风化基岩深度不小于0.5m;设计防渗帷幕深度应同时满足大于岩溶发育底界深度5―10m和小于5Lu透水率界线的控制原则。     

平原地区水闸基础处理常用方法

平原地区水闸常用的土基基础处理方法主要包括垫层法、强力夯实法、振动水冲法、桩基础(木桩、混凝土桩、钢筋混凝土桩、钢桩等)、沉井基础、预压法(堆载预压、真空预压)、深层搅拌法、高压喷射注浆法等。1.垫层法垫层法是将基础底面下一定深度范围内的软弱土层挖除,换填无侵蚀性的低压缩性的散体材料,分层夯实作为地基的持力层。此法多适用于软弱土位于基础底面下的浅表层,厚度不大,且下卧层无软弱夹层。