长江科学院院报

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何用, 刘霞, 王华

长江科学院院报. 2016, 33(5): 1-5. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150155

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随着珠江河口地区滩涂岸线资源开发和涉水工程建设,河口边界形态及动力环境产生了巨大的变化;动力环境变化必然引起河口河床形态的调整,对潮汐河口稳定产生深远的影响。以珠江河口潮汐通道稳定性分析为基础,探讨潮汐河口的河相关系,初步提出了河口潮流变化控制指标。研究建立了珠江河口口门断面面积与多年平均落潮流量之间的关系,并建立了近期口门均衡断面的河相关系;在此基础上,预测了河口潮流变化引起的口门河床冲淤变化。根据河床冲淤变化与口门行洪能力调整的关系,提出了河口口门落潮流量变化控制指标为1%~2%,研究成果为河口涉水工程管理提供了定量指标参考。

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基于优化集对分析模型的水质综合评价方法

黄瑞, 张防修

长江科学院院报. 2016, 33(5): 6-10. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150157

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针对标准集对分析存在同异反评语细化问题,对传统模型进行改进。在水质权重确定过程中,因单一采用主观确权法或客观确权法均存在缺陷,提出综合确定权值的思路。选用改进后的AHP法主观确权和熵权系数法客观确权,然后依据最小鉴别信息原理进行综合确权,提高了权重确定的科学性。将新方法运用在大伙房水库水质评价中,将评价结果与基于模糊评价法、BP神经网络法的评价结果进行比较。结果表明新方法能更贴近实际,反映水质特征,具有良好的应用前景。

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近50年重庆市气候干湿变化时空特征

孙宇辉, 韦杰, 黄小燕

长江科学院院报. 2016, 33(5): 11-17. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150052

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以重庆市34个气象站点1961—2011年降雨、气温、相对湿度等资料为基础,计算了近50 a全市的湿润指数。运用Kriging法将年均气温、降雨和湿润指数的倾向率和倾向系数进行空间插值,并对反映气候干湿变化的年气温、降雨量和气候湿润指数等时空特征进行了分析。结果表明:①近50 a,重庆年均气温呈波动上升趋势,上升速率为0.09 ℃/(10 a),空间分布上年均气温呈现由西南向东北升高,但整体差异不显著;②降雨量呈波动下降趋势,年均降雨量倾向率为15 mm/(10 a),空间上有从东南向西北递减的趋势;③重庆市湿润指数总体上略有下降,其空间特征表现为由东南向西北逐渐趋于干旱,下降幅度呈由东南向西北递减趋势,但总体差异性不显著;④气温、降雨与湿润指数相关系数分别为-0.465和0.950。

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基于SWAT模型的长江源区巴塘河流域径流模拟

张佳, 霍艾迪, 张骏

长江科学院院报. 2016, 33(5): 18-22. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150130

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为了分析长江源区巴塘河流域气候变化与径流的水文响应关系,根据研究区的DEM(digital elevation model)、气象数据、土壤类型和土地利用数据,建立了SWAT(Soil and Water Assessment Tool)模型,并选用SUFI-2(Sequential Uncertainty Fitting)算法进行SWAT模型参数的矫正及验证。模拟结果表明:矫正期与验证期的模拟径流量与实测流量的峰值出现月份基本一致,均在巴塘河流域的6—9月份,最小值出现月份均在巴塘河流域的1,2月份,地下水延滞参数为影响模拟结果的首要因子。矫正期与验证期的模拟径流量与实测径流量之间的确定性系数及效率系数都高于0.8,该模型对巴塘流域的模拟效果良好,但受冻土影响较大。通过径流模拟及影响因子分析,可为巴塘河流域的山洪泥石流灾害预测、风险分析与管理提供参考。

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长江流域火电工业取用水定额多目标评价分析

邓敏慧, 周研来, 桑连海

长江科学院院报. 2016, 33(5): 23-27. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150128

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针对单目标评价方法无法有效地评价火电工业取用水定额的优劣程度问题,基于投影寻踪法对长江流域火电工业取用水定额进行了多目标评价。首先分析了单目标评价方法对火电工业取用水定额的优劣评价结果;在此基础上开展了基于投影寻踪法的长江流域火电工业取用水定额的多目标评价研究。研究结果表明:长江下游地区的江苏华能太仓电厂三期工程的综合评分最高,而长江下游地区的江苏南通新区热电厂二期扩建工程的综合评分最低,评价结果相对合理客观。基于投影寻踪法的多目标评价相比单目标评价方法,可有效传递和辨识评价指标的信息价值,可给出长江流域火电工业取用水定额合理且客观的综合评价,推荐采用差评、合格、良好和优异4级综合指标划分法对火力发电厂取用水定额进行分级评价。

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基于CE-QUAL-W2模型的三峡水库神农溪库湾水流水温特性分析

龙良红, 纪道斌, 刘德富, 严萌, 崔玉洁, 宋林旭

长江科学院院报. 2016, 33(5): 28-35. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140927

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三峡水库蓄水以来,库区干、支流水文水动力变化显著。通过现场观测和构建三峡水库神农溪支流库湾立面二维水动力模型(CE-QUAL- W2),对比研究了三峡水库不同时期水流、水温时空分布特征。研究结果表明:神农溪库湾水体整体流速缓慢,不同时期均存在不同强度的异重流现象,包括干流倒灌异重流和上游入流底部顺坡异重流;枯水运行期和汛前消落期干流水体从表层潜入库湾,强度较弱;汛期和汛末蓄水期存在中层倒灌并且强度较大,影响整个库湾;上游入流处由于来流水温一般低于库湾,存在入流底部顺坡异重流现象。库湾水温呈春夏升温、秋冬降温的变化趋势,一年四季均存在水温分层现象;但冬季分层相对较弱,其它季节水温分层明显;水温分层模式因异重流的存在,明显不同于一般水库的水温分层。对比分析表明,CE-QUAL-W2模型可较为准确地反映神农溪库湾水流及水温时空分布特性。研究可为更细化分析三峡水库神农溪库湾水流水温特性、开展水华预报提供技术支撑。

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微型桩群-土-植被协同护坡体系研究述评

邓友生, 姚志刚, 刘华飞, 许文涛

长江科学院院报. 2016, 33(5): 36-41. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150161

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工程地质条件和雨水作用等因素往往决定着边坡防护合理的设计方式。通过研究国内外边坡护坡技术的研究现状,指出微型桩-土-植被协同护坡体系设计方法的研究意义。首先,从施工、成本、环境、安全等角度考虑,与其它单一护坡方式相比较,阐述了协同护坡体系具有多方面的优点;其次,着重从理论与实验研究阐述微型桩-土共同护坡的力学机理,从力学效应、水文效应与计算模型3个方面探索植被体系护坡的力学机理,分析了雨水对土质边坡的侵蚀与破坏作用;最后,展望了协同护坡体系的应用前景,并阐明了今后的研究方向。

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乌东德水电站右岸地下厂房施工期围岩稳定分析

麦锦锋, 李端有, 黄祥, 刘宝乐

长江科学院院报. 2016, 33(5): 42-47. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150075

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安全监测是地下洞室围岩稳定安全评价的重要手段。乌东德水电站右岸地下厂房规模巨大,主厂房、主变洞、调压室三大洞室平行布置。为确保施工期围岩的安全稳定,通过使用多点位移计、锚杆应力计、锚索测力计、锚杆测力计、测缝计等监测仪器,对围岩表面和深部的变形进行监测,分析了地下厂房三大洞室第Ⅰ—第Ⅲ层开挖的位移特性与变形规律。监测结果表明:开挖引起的上层围岩变形较小,且主要集中在浅表层;三大洞室岩锚梁高程以上最大变形为16.43 mm,主厂房顶拱、上游侧岩锚梁和尾水调压室上游边墙围岩变形较大;爆破开挖扰动、开挖引起的空间效应以及较差的地质条件是围岩变形增长较快的主要影响因素;通过采用加强支护等措施,能有效控制围岩变形的发展。

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冲击荷载作用下混凝土重力坝破坏特性分析

顾培英, 肖仕燕, 邓昌, 章道生, 王建

长江科学院院报. 2016, 33(5): 48-52. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150162

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冲击荷载作用下混凝土重力坝破坏特性较静荷载作用下要复杂得多。采用钢板均匀冲击模拟水下循环冲击波对混凝土重力坝的作用,试验遵循几何和重力相似准则,对模型重力坝进行均匀冲击破坏特性研究,得到模型坝体的动力破坏特性,并对裂缝位置和扩展情况进行定位和追踪。试验结果表明:当坝体遭受循环均匀冲击荷载时,上游坝面坝体最大动应变不再在坝踵处,而是位于坝体中部;坝头部位是抗冲击的薄弱部位,最先出现开裂破坏;坝体破坏模式包括贯穿性断裂、碎裂、层裂和抛掷等。试验结果可为大坝的运行管理、防爆抗振设防及安全评价提供理论依据和技术支持。

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基于最优加权组合预测的隧道监控量测数据分析

邱子锋, 沈简, 傅旭东, 罗浩威

长江科学院院报. 2016, 33(5): 53-57. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150828

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监控量测技术可收集能反映施工过程中围岩动态的信息,据此判断围岩的稳定状态、确定二次衬砌时机及验证所选支护方式的合理性。通过对华蓥山隧道的监控量测数据分析,建立了多个回归模型进行比选,得到拟合精度较高的回归模型;基于最优加权组合预测法对拱顶沉降量进行预测,通过对比组合预测和单一预测模型的预测精度,验证了最优加权组合预测法的优越性;将最优加权组合预测的结果应用于沉降速率的分析,可以确定隧道二次衬砌的时间。研究结果表明:最优加权组合预测法在隧道监控量测数据分析中的应用,可以提高预测精度,较单一预测模型能更加有效地反映拱顶沉降的发展趋势;选取精度较高的单一预测模型进行最优加权组合预测,分析变形速率,可以为确定隧道的二次衬砌时间提供依据,具有一定的实用价值。

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层状各向异性岩体的室内单轴压缩试验分析

黄春, 左双英, 王嵩, 曲传奇, 赵亦婷

长江科学院院报. 2016, 33(5): 58-62. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150820

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为研究层状岩体变形及强度的各向异性特征,将不同倾角的层状岩体制成标准试件进行单轴压缩试验,得到岩石试件弹性模量、峰值强度和残余强度,以及它们随层面倾角β的变化规律;并对试件峰值破坏形态进行了分析,最后通过理论计算验证试验结果的正确性。研究结果表明:随着层面倾角β的增大,层状岩体的弹性模量、峰值强度和残余强度呈先减小后增大的变化趋势。β为90°时,其模量和强度最大,β为45°～60°时较小,且β为90°时对应的模量和强度比β为0°时要大,表现出明显的各向异性特征。当β为0°～15°时,岩石产生沿轴向应力方向的劈裂破坏;β>30°以后,岩石开始产生沿层理结构面的滑移破坏;β为90°时产生沿层理结构面的劈裂破坏。

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单轴压缩盐岩声发射特征及损伤演化探讨

周志威, 刘建锋, 邹航, 卓越, 徐杨梦迪

长江科学院院报. 2016, 33(5): 63-68. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150168

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为了探究盐岩压缩变形破坏过程中,声发射现象与内部损伤的相关关系,利用四川大学MTS815岩石力学试验系统,对云南安宁盐岩进行单轴压缩试验,分析了盐岩声发射特征。依据损伤理论,得到了基于声发射参数的盐岩的损伤演化模型,并引入修正系数对其进行理论修正,分析损伤终值对损伤本构模型的影响。研究结果表明:盐岩的声发射(acoustic emission,简称AE)振铃计数率和能量率在弹性极限附近达到最大值,之后呈现高频低幅值的声发射现象;基于声发射的盐岩损伤变量值在压缩变形前期增加较快;基于AE累计振铃计数得到的损伤值<基于AE累计能量计算得到的盐岩损伤值;修正后的声发射损伤理论模型曲线与试验曲线全过程吻合较好,能够较好地反映盐岩内部损伤演化过程;振铃计数参数模型比能量参数模型能更好地模拟盐岩的损伤演化特征。

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考虑裂纹闭合效应的岩石损伤力学模型及耗散能量分析

温韬, 唐辉明, 刘佑荣, 王康, 易贤龙, 谭钦文

长江科学院院报. 2016, 33(5): 69-75. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150138

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针对现有岩石损伤力学模型的局限性,考虑裂纹闭合效应,并引入统计损伤理论,同时提出分布参数确定的方法,建立新型岩石损伤力学模型。该模型更加符合岩石的变形破坏规律,还可以反映岩石的残余强度和延性特征,应用范围更广;与试验结果及前人成果对比,表明模型更为合理可行。不同围压下岩样的损伤变量演化曲线都遵循S型曲线,并可以依据S型曲线对岩石的变形破坏阶段进行划分。裂纹闭合系数(h)对损伤耗能率有较大影响,随着h的减小,损伤耗能率增大,当h达到一定值,岩石破坏阶段对应的损伤耗能率陡增。因此,岩石的变形破坏不仅与其应力状态有关,还与岩石的损伤演化积累以及裂纹闭合效应有关。

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基于砂箱模型试验的加筋土挡墙合理布筋方式探讨

张玉广, 罗强, 张良, 蒋良潍, 谭小英

长江科学院院报. 2016, 33(5): 76-82. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150070

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针对加筋土挡墙中拉筋水平和垂直间距、筋带宽度和拉筋长度的合理布设问题,根据拉筋所受土压力相等的等土压应力面积法,提出了拉筋水平等间距、垂向沿埋深逐层加密的布置方式及相应的计算式;采用砂箱模型试验,以墙体处于极限稳定状态下的最少用筋面积为条件,探讨了加筋土挡墙的合理布筋方式。试验分析表明:采用与土压力沿深度逐渐增大相适应的拉筋“上疏下密”布置形式可实现筋带均衡受力,在“窄筋密布”的条件下具有更好的稳定性且用筋量更少;与墙后填土潜在破裂楔体呈上宽下窄形状相适应的筋带“上长下短”布置方式稳定性优于“上下等长”布置;采用“窄筋长布”的方式较“宽筋短布”能增加筋带有效锚固面积,提高挡墙稳定性。

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块石含量对土石混合体边坡稳定性影响的数值研究

张森, 曾亚武, 夏磊

长江科学院院报. 2016, 33(5): 83-87. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150314

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为克服有限元法和颗粒流方法在模拟土石混合体边坡稳定性存在的不足,提出了一种新的土石混合体有限元数值模型随机生成技术,运用此技术生成土石混合体边坡数值模型,并运用强度折减法开展块石含量对边坡稳定性影响的分析。结果表明:随着块石含量的增加,土石混合体边坡内部应力场分布不均匀及多剪切滑动面的特征逐渐加强;土石混合体边坡的安全系数随块石含量的增加整体上逐渐提高,在边坡块石含量不超过40%时,安全系数提高较为缓慢,边坡块石含量在40%～55%之间时得到快速提高,随后基本上保持不变。

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重大工程场地岩溶地面塌陷静力学分析及危险性评价

欧阳辉, 徐光黎, 张新杰, 李勇峰, 董家兴

长江科学院院报. 2016, 33(5): 88-93. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20140954

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深圳大运中心桩基施工过程中产生大面积塌陷,其建筑重要性、场地复杂程度、地基复杂程度均为一级,需对场地岩溶地面塌陷危险性进行评价,减少工程施工事故。采用高密度电法、地质雷达、层析成像、钻探等勘察方法查明土洞、溶洞发育特征,然后进行工程地质分析、建立土(溶)洞塌陷的静力学分析模型;分析影响岩溶塌陷的因素,建立包括岩溶基础条件、覆盖层特征、建筑物属性、水文地质条件4个一级指标及8个二级指标的岩溶塌陷危险性评价指标体系;基于MapGIS的数据管理系统,利用PLS Path Model(偏最小二乘通径模型)对场地岩溶地面塌陷危险性进行评价分区,并将地面塌陷危险性等级分为高、较高、较低和低4个等级,分别占场地总面积的1.05%,10.71%,19.39%和68.85%。评价结果客观、合理,其方法可为类似工程提供借鉴。

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基于不规则颗粒离散元的土石混合体三维随机模型及其数值试验

金磊, 曾亚武, 叶阳, 夏磊

长江科学院院报. 2016, 33(5): 94-101. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150186

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为了更加真实地模拟土石混合体的物理力学特性,提出了一种基于不规则块石球度和凹凸度的随机几何模型生成技术,并建立了相应的块石三维离散元模型。然后采用无底圆筒堆积试验对球度和凹凸度这2个块石几何模型控制参数进行了数值验证。最后建立了符合宏观统计规律的土石混合体三维离散元随机模型,对土石混合体大三轴试验进行颗粒流模拟,并与室内试验结果进行对比分析。结果表明:所提出的不规则块石几何模型随机生成方法简单实用,几何模型控制参数合理有效;通过选取合适的颗粒细观参数,建立基于随机不规则块石体的土石混合体数值模型,能很好地模拟土石混合体的物理力学性质,包括颗粒之间的细观接触特征、土石混合体的应力-应变关系特征等,为进一步研究土石混合体的变形破坏机理提供了一条有效的途径。

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格栅状搅拌桩复合地基静载试验数值模拟研究

徐晗, 饶锡保, 吕文志, 程永辉

长江科学院院报. 2016, 33(5): 102-104. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150142

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目前关于格栅状搅拌桩复合地基工作性状的研究工作相对较少,对其变形机理不甚了解。在兴隆水利枢纽格栅状搅拌桩复合地基现场载荷试验成果的基础上,考虑桩-土之间的相互接触,建立考虑搅拌桩-土共同作用的三维有限元模型,数值模拟复合地基群桩现场试验的实际加载过程。通过对比口字型群桩试验与数值模拟的P-S曲线,验证了数值方法及参数取值的正确性;分析了桩身轴力、桩间土的竖向应力及桩侧摩阻力等变化规律,研究了桩体与土体的荷载分担过程关系,获得桩身轴力及摩阻力分布规律;根据竖向平衡方程,推导得到平均桩端阻力和侧阻力,研究可为工程设计提供参考。

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关于地下水封洞库水幕系统试验的讨论

刘静华, 黄圣楠, 陈刚, 胡成

长江科学院院报. 2016, 33(5): 105-110. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150113

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为了评价洞库水幕系统密封效果,进行了水幕系统效率试验,通过水幕孔在不同水动力状态下的压力变化情况判断其效率值的高低,进而在低效率岩体区域增加水幕孔来改善岩体连通性和渗透性,提升水幕效率值。讨论了水幕系统水平水幕孔效率试验中关键参数临界压力值的求解方法,并以烟台某地下洞库水平水幕孔效率试验为例,应用该方法求解的临界压力值对水幕效率进行判断。试验结果证明,该临界压力值的求解方法有一定可行性,能够准确判断需要补孔的区域,进而显著提升该区域的水幕系统效率值;岩体渗透性与水幕效率关系密切,一般情况下,满足洞室密封要求的岩体的渗透系数在10^-7～10^<sup>-5 m/s 范围内;文中临界压力值的求取是在一定假设基础之上完成,在实际工程中还需要进一步完善。

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类土质边坡失稳机理分析与稳定性研究

李满意, 周洪燕, 魏燕珍, 史玲

长江科学院院报. 2016, 33(5): 111-115. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150140

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类土质边坡工程特性及稳定性明显区别于一般的均质土边坡和岩质边坡,实际生产项目中,工程技术人员多将其视为一般的均质土边坡进行勘察、设计,造成了设计浪费或设计失败,因此对类土质边坡变形的地质力学模式及失稳机理的研究具有实用价值。以重庆市合川区狮滩镇洞堂湾边坡为地质原型,在对边坡赋存的地质环境条件、边坡的坡体结构特征、变形破裂特征分析的基础上,得出该类边坡变形的地质力学模型为渐进后退式蠕滑-拉裂;边坡失稳机理分析结果表明该边坡多发生在暴雨或持续降雨期间,有一定的滞后特征,边坡失稳多受坡体中倾外的缓倾结构面及陡倾的裂隙面控制。最后采用平面滑动法对该边坡进行稳定性分析和评价,计算结果与边坡的变形破裂特征基本相互吻合。

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掺石渣粉塑性混凝土配合比试验研究及应用

张胜强, 杨磊, 李佳伟, 曾力, 欧阳小平

长江科学院院报. 2016, 33(5): 116-120. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150339

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塑性混凝土弹模低、变形大,其能较好地适应地基沉降,因而在水利水电工程防渗墙施工中得到了广泛应用。在陆丰核电厂围堰防渗工程中,为了充分利用现场资源,降低工程成本,拟采用石渣粉代替部分或全部石子和河沙进行塑性混凝土防渗墙配合比设计。通过塑性混凝土性能试验对各项技术指标进行了测定,并通过注水试验和孔内摄像对配合比方案的现场防渗效果进行了检测。结果表明,在砂率保持不变的情况下,随着膨润土掺量的增加,塑性混凝土防渗墙的抗渗性能大幅提高,强度只存在小幅度降低,满足工程对塑性混凝土各项性能指标的要求,且塑性混凝土防渗墙成墙质量完好。这验证了石渣粉作为骨料的配合比方案的可行性。

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基于CW环氧浆液流变性的注浆扩散理论研究

邓弘扬, 汪在芹, 魏涛

长江科学院院报. 2016, 33(5): 121-124. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150190

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为建立更符合实际的化学注浆扩散模型,针对CW环氧浆液的流变性能进行了多组黏度时变性试验研究,结果表明温度不变时各种配比浆液的黏度和时间存在一定的指数函数关系。结合球形、柱形注浆扩散理论,对环氧浆液的注浆量和注浆扩散半径公式进行了时变性优化。通过分析优化公式,显示环氧浆液在渗透过程中呈减速运动;当各种环境系数保持不变时,注浆最大注浆量和最大扩散半径取决于黏度与时间函数关系中参数的乘积。对比了各组环氧浆液的函数参数乘积,得到黏度增长较慢的浆液具有更好的注浆扩散能力。

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环氧灌浆料在石英砂界面的吸附特性研究

刘建成, 陈礼仪, 叶长文, 王胜

长江科学院院报. 2016, 33(5): 125-128. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150204

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为探究环氧灌浆料在石英砂界面的吸附特性,利用石英砂制作填砂模型,以吸附量为指标,着重考察注浆压力、含水率、温度等对环氧灌浆料在石英砂界面吸附特性的影响。试验结果表明:环氧灌浆料在石英砂界面的吸附量随着注浆压力(p＜0.7 MPa时)的升高先增大,而后当注浆压力超过一定值(p＞0.8 MPa)时浆液吸附量随注浆压力升高而逐渐减少;由于环氧树脂和水分子的竞争性吸附关系,浆液吸附量随石英砂含水率的提高而减少,最终达到稳定值;由于浆液吸附受分子活性及浆液黏度的双重影响,浆液吸附量随温度的升高逐渐减少。研究结果可为灌浆工程中注浆压力控制、温度控制及浆液改性等方面提供借鉴。

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基于GIS的祁连山东端冰雹灾害风险评估与区划

段云峰, 胡正华, 刘明春, 刘俊艳, 汪作成

长江科学院院报. 2016, 33(5): 129-134. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150401

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根据自然灾害系统理论和冰雹灾害风险评估的相关理论,选择冰雹多发地区的祁连山东端天祝藏族自治县为研究区,并基于天祝县和周边常规气象站观测资料、历史灾情资料和基础地理信息数据,探索和研究县级冰雹灾害风险区划的技术方法。通过分析致灾因子危险性、孕灾环境敏感性、承载体易损性以及防灾减灾能力4个指标,建立了冰雹灾害风险评估模型,并利用GIS(Geographic Information System)技术得到了天祝县冰雹灾害风险区划。结果显示:天祝藏族自治县冰雹灾害风险南高北低,其中华藏寺、东坪、石门、打柴沟大部及炭山岭和赛什斯的局部发生冰雹灾害的风险最高;哈溪、朵什、西大滩次之;松山的东部、旦马、祁连西南部为冰雹低风险区。

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河工模型尾门水位控制系统的设计与研究

李俊敏

长江科学院院报. 2016, 33(5): 135-138. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150107

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为了提高河工模型试验自动控制的水平,确保试验过程的精确性,自主开发了尾门水位控制系统。通过研究尾门结构,采用尾门水位的PID调节算法,结合拉格朗日插值方法,实现了尾门水位的自动控制。恒定流和非恒定流试验结果表明:该控制系统保证了尾门水位控制的快速性和稳定性;提高了试验精度,其尾门水位控制重复精度<1 mm;该系统可使河工模型研究试验的可重复性得到提高,且提高了试验效率,节约了试验成本。

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南水北调中线一期工程膨胀土渠坡渗流系统分类及其控制措施

张家发, 崔皓东, 吴庆华, 李少龙, 王金龙

长江科学院院报. 2016, 33(5): 139-144. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20150627

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由于膨胀土对于水的敏感性,膨胀土渠坡及其衬砌结构的稳定性是南水北调中线一期工程建设和运行遇到的重要挑战之一。在地层结构分类基础上,开展了膨胀土地区的渗透结构分类、渗流系统分类以及膨胀土渠坡渗流系统分类研究。针对各类膨胀土渠坡渗流系统,分析了渠道工程对渗流场的改造作用,归纳了各自的渗流控制任务,提出了渗流控制措施的应用原则:非饱和带设置排水垫层以利于含水率的长效控制,合理设计马道以减轻对渗流控制的负效应,合理运用排水孔和减压井控制地下水流场及水压力,地下水动态变化与渠道水位变化范围交叉渠段应合理设置逆止阀并保障其灵敏性和可靠性,工程长期运行过程中跟踪研究渗流控制效果和适时有效调控渗流场。

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兴隆水利枢纽坝基渗流控制研究

朱国胜, 张家发, 刘小江, 李少龙

长江科学院院报. 2016, 33(5): 145-150. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20151068

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由于兴隆水利枢纽大坝坝基存在深厚的强透水粉细砂层和砂砾石层,坝基的渗透稳定性及渗漏问题成了需要重点研究的课题。对厂房坝段和泄水闸坝段坝基进行了三维渗流计算分析,着重对比分析了不同渗控措施的效果。结果表明,在设计水位条件下,采用一定的渗控措施可以使坝基粉细砂出逸坡降≤0.30;当考虑下游水位下降时,厂房坝段尾水渠粉细砂出逸坡降将>0.30,泄水闸坝段粉细砂出逸坡降将>0.20,但<0.30,粉细砂的渗透稳定更依赖于反滤保护。

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减压井运行效果影响因素数值分析

李景娟, 杨阳, 段祥宝, 谢罗峰, 周鑫

长江科学院院报. 2016, 33(5): 151-154. https://doi.org/10.11988/ckyyb.20151072

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针对减压井运行效果,开展数值模拟分析。对减压井贯入深度、井管直径、井间距、出水口高程以及滤层透水性等因素,进行二维渗流有限元计算,分析各个因素对减压井淤堵的作用大小及影响规律。计算结果表明:减压井贯入深度与滤层透水性对其效果影响很大,且随着贯入深度增加,滤层透水性增高,减压井出水效果逐渐提升;井管直径对井效影响较小,直径越大减压效果越好,但提升幅度不大;井间距和出水口高程对减压效果影响不大。

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2016年, 第33卷, 第5期　
刊出日期：2016-05-01

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