由于安康电站未设置满足航运设计流量要求的小型发电机组,无法保证常年带系统基荷运行,导致安康下游枯水期通航受到严重破坏｡为兼顾发电与航运利益,尽可能发挥有限水资源综合利用的最佳效益,对安康电站日调节泄流过程进行科学调度｡采用有限元方法,将流量和水位相耦合,采用水位修正算法计算水位,建立了一维非恒定流数学模型,该模型放宽了时间步长的限制,数值稳定性好,计算速度快｡将模型应用到汉江安康电站坝下至白河160 km河段的恒定流与非恒定流计算和验证,结果表明该模型准确､可靠,可以进行实际应用｡
挟沙水流的流速分布,特别是其中的卡门常数,一直是冲积河流水力学研究的热点问题之一｡实测资料表明挟沙水流流速分布仍遵循对数流速分布规律,但在主流区的卡门常数要小于清水时的卡门常数,而在近底区的卡门常数与清水基本一致｡在引入颗粒切应力的基础上,从理论上推导了同时适用于主流区和近底区的统一流速分布模型｡利用该流速分布模型,得到挟沙水流的卡门常数沿垂线是变化的结论,即从近底区的约0.4渐变到主流区的小于0.4｡并给出了主流区卡门常数的理论表达式,认为主流区卡门常数与近底区的泥沙浓度和泥沙粒径有关｡该卡门常数的理论公式与实测资料较为吻合｡
随着经济的快速发展､人民生活水平的不断提高及水污染的日益加重,长江流域水资源供需矛盾越来越突出,节水已引起流域机构和地方各级水行政主管部门的高度重视｡目前,长江流域的节水研究尚处于起步阶段｡在调查节水现状的基础上,对流域用水情况进行了概括,分析了长江流域农业､工业和生活节水现状,同时针对目前认识不足､法制不强､投入不足和水价偏低等节水工作软环境存在的问题,提出了今后流域节水工作建议,为下一步的节水研究奠定了基础｡
为了解长江上游地区水汽输送的气候特征,对从地表面开始垂直积分的长时段的水汽输送资料进行了研究,结果表明:冬､春两季本区的水汽主要来源于中纬度偏西风水汽输送,夏季主要来源于孟加拉湾和南海,秋季主要来源于西太平洋地区;长江上游地区总体上是一个水汽汇,年平均每日总收人为61.9×10 5 kg/s;本区对周围地区的水汽收支有重要影响,夏秋季节位于南海､西太平洋地区向西北及华北地区输送水汽的通道上,是其陆上水汽转运站;南海､西太平洋地区的水汽输送以及来自孟加拉湾和高原地区的水汽输送分别是长江流域旱､涝年的重要影响因子｡
利用近年长江口地区的SPOT遥感影像,对长江口表层悬浮泥沙浓度的空间分布和动态变化规律进行分析,绘制了长江口表层水体含沙浓度分级图｡结合同步监测数据,对长江口表层悬浮泥沙扩散规律､高混浊水域的范围､河流泥沙人海形态等方面进行了深入的探讨,为长江口泥沙现状调查和近期运动规律反演和预测提供一条新的研究途径｡
为了评价各因素对大坝监测效应量的综合影响程度,研究了确定大坝监测效应量各分量比例的粗糙集方法｡首先对原始监测信息进行数据离散化得到决策表,然后对决策表进行属性约简以去除影响极小的影响因素,最后用粗糙隶属度分析各主要因素的重要性指标及其在效应量中所占的分量比例｡该方法能提取隐藏在数据中的潜在信息,而不需要预先给定数学模型和相关参数,有利于保证分析的客观性｡实例分析表明,该方法简捷实用,可定量分析影响因素对效应量的影响程度｡
敏感因素分析是区域斜坡稳定性评价的前提｡设计了逐个加入影响因素进行嵌套模型的优劣程度对比的试验方法,将巫山县新址西区作为试验区,选取影响区域斜坡稳定性的几个因素为自变量,历史滑坡的发生为因变量,建立Logistic回归模型｡通过对回归方程的似然比检验进行模型优劣程度的对比,得出影响本区斜坡稳定性敏感因素的程度｡试验区斜坡稳定性敏感因素程度计算结果依次为:岩土类型､高程､地下水位埋深､距有影响构造线距离､坡度或坡形｡
面板堆石坝的变形分析是复杂的三维“非连续变形”问题｡针对这一问题,对MSC.Marc有限元程序进行了二次开发,发展了三维子模型法,模拟了面板3个方向的边界､复杂的材料分区与施工过程,对目前世界最高的水布垭面板堆石坝进行了数值仿真,有效地解决了目前存在的数值分析精度偏低的问题｡
用真空预压法对某泵站进水渠在施工期滑坡的堤基进行加固,通过对加固过程中的监测成果及加固前后的检测成果进行分析,得出了预压区内土体的沉降变化规律､深层水平位移变化规律,依据实测沉降过程线计算出预压60 d后的渠堤土体固结度,并对加固效果进行了评价｡真空预压使得渠堤土体的物理力学指标达到了设计要求,加固效果明显｡
建立了公路隧道岩体分级的模糊综合评判法｡对《公路隧道岩体分级标准》数据进行了分析和整理,确定了适宜的分级指标和分级标准;对评价论域进行了模糊处理,以适应评价指标交叉的要求;建立了各定量和定性指标对不同论域等级隶属度的计算方法;确定了权重选取标准;给出了模糊综合评判的计算步骤;针对韩家岭公路隧道现场实践,进行了现场隧道围岩分级的模糊综合评判,对评判结果进行了分析｡
阐述了对水工钢结构实施智能健康诊断的必要性和迫切性,介绍了健康结构概念与健康诊断智能化趋势､智能传感器与多信息融合技术､近20年来国内外结构损伤与健康诊断技术的研究现状与进展,重点综述了智能健康诊断技术及其应用以及面临的困难,同时结合水工钢结构系统特点,对水工钢结构智能健康诊断技术研究和发展方向进行了展望｡
渡槽由于槽体及其水体的巨大载荷,地震时,动力反应强烈,按传统抗震设计理论难以保障其安全性｡采用简化多质点模型,横槽向按Hosner考虑水体作用结合某渡槽减隔震参数设计,分析研究渡槽隔震机理及效应｡控振计算表明,采用减隔震装置是解决渡槽抗震安全的可行措施,适度延长隔震结构周期与调整阻尼是控制渡槽振动的有效途径｡并提出,减隔震频率除必须满足低于原结构频率的0.5倍外,还与地震频率有关,同时受到槽内振
荡水体晃动频率的制约｡
高阶流形法的主要难点在于,由于覆盖函数项数的显著增加,单元矩阵公式繁琐,其程序代码也大幅增加,而且单纯形积分要求被积函数能够表示成多项式,用手工推导和编程很难实现｡针对此问题,提出应用Mathematica软件自动推导公式和生成程序代码的简便方法,并应用此项技术开发了高阶流形法的二维和三维静力分析程序,同时给出多个典型算例｡研究结果表明:高阶流形法的确能提高位移和应力的计算精度,也具备反映应力集中和应力奇异性的能力,其计算精度受到覆盖函数的阶次和数学网格划分的双重影响｡
为研究机组的振动特性,全面考虑各种因素对机组振动的影响,建立了机组轴系的横向振动计算模型｡以紧水滩机组为例,分析了其横向自振特性和动力响应,得出:机组各点最大摆度计算值与实测值具有一致性;轴系统的横向支承刚度对轴系统的横向振动特性有很大影响｡这为机组的振动设计和减振研究提供了参考和理论支持｡
