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期刊信息
创刊：1984年
刊期：月刊
主管：水利部长江水利委员会
主办：长江水利委员会长江科
学院
刊号：ISSN 1001-5485
CN 42-1171/TV
邮发代号：38-147
订购：全国各地邮局
主要栏目
专家特约稿
流域综合管理
河湖保护与治理
水资源
水环境与水生态
水土保持与生态修复
水灾害
农业水利
水力学
岩土工程
工程安全与灾害防治
水工结构与材料
水利信息化
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玻璃钢/复合材料
2013年 30卷 12期
刊出日期 2013-12-10
江湖泥沙与治理
水资源与环境
水土保持与生态建设
工程安全与灾害防治
水力学
岩土工程
水工结构与材料
信息技术应用
仪器设备与测试技术
水利工程建设与管理
江湖泥沙与治理
1
卢金友，黄悦
三峡水库淤积计算预测与原型实测结果比较分析
在分析三峡工程蓄水运行10a以来水库淤积规律的基础上,对长江科学院在三峡工程初步设计、技术设计以及三峡后续工作规划等不同阶段的水库淤积预测成果与三峡工程蓄水运行以来库区淤积量、淤积分布以及排沙比的实测结果进行了对比分析。结果表明,各阶段预测的水库淤积规律与实测的相同,由于预测采用的入库水沙条件及水库运用方式与三峡工程运用以来实际发生的差别较大,因此预测的库区淤积量及排沙比较实测的大,如近似将预测采用的入库水沙条件换算至与实际发生的相近时,则预测成果与实测值接近,表明预测采用的数学模型及预测成果是可靠的。今后需进一步研究揭示水库泥沙运动机理,改进和完善预测模型,并随着实测资料的积累,对数学模型进行不断地率定与改进,以提高预测精度。
2013 Vol. 30 (12): 1-6 [
摘要
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310
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2529
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水资源与环境
7
肖新成，倪九派，谢德体
基于PCE模型的农户对面源污染减排支付意愿的实证分析——以三峡库区重庆段调查为例
农户是农业面源污染的主体,让他们参与面源污染的控制并承担一部分管理成本是减缓农业面源污染问题的一项重要举措。通过对三峡库区重庆段农户的调查,运用PCE半参数模型实证分析了库区农户的面源污染减排支付意愿与影响因素。结果表明:农户对面源污染减排的平均支付意愿为295.05元/hm
2
,与农业面源污染减排支付意愿存在正向关系且影响较大的变量有教育程度、是否了解面源污染及来源、农业化学用品投入资金和对面源污染后果、对面源污染减排的态度。因此,政府在设计面源污染减排政策时要充分发挥农户的作用,注重提高农户的教育水平,强化农户对面源污染的认知,减少农药和化肥的施用,提高农户的环境保护意识与社会责任感。
2013 Vol. 30 (12): 7-13 [
摘要
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334
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965KB] (
2520
)
水土保持与生态建设
14
秦趣，张美竹，杨琴，张绪清
重庆三峡库区生态经济区县域生态系统健康评价
从县域生态系统健康的概念和内涵出发,以自然生态子系统、社会生态子系统和经济生态子系统构建城市生态系统健康评价指标体系,采用层次分析法和模糊数学法构建评价模型,并以重庆三峡库区生态经济区19个区县为研究对象,对其县域生态系统健康状况进行了实例研究。结果表明:奉节、巫山、巫溪和城口的生态系统健康属于“不健康”等级;万州、忠县、丰都、武隆、石柱、垫江、梁平、开县和云阳处于“亚健康”等级;秀山、酉阳、黔江和彭水处于健康等级。通过分析,明确了生态经济区的生态系统健康状况,为生态经济区的可持续发展提供了参考和借鉴意义。
2013 Vol. 30 (12): 14-19 [
摘要
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323
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1886
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工程安全与灾害防治
20
方贻立，马明，李，聪，朱杰兵
平推式滑坡致灾机理与减灾方法研究进展
平推式滑坡是一种十分特殊的滑坡灾害,该类滑坡的滑面倾角极缓甚至反倾坡内,其失稳机理与传统的极限平衡理论相悖,因而研究平推式滑坡致灾机理与减灾方法具有重要意义。分别从平推式滑坡的主要特征、平推式滑坡的形成条件、平推式滑坡的致灾机理、平推式滑坡的启动判据以及平推式滑坡的防治措施5个方面,详细综述了国内外研究的主要成果和进展。在此基础上,指出了目前平推式滑坡灾害研究中存在的主要问题,并分别从主要特征、形成条件、致灾机理、启动判据和防治措施5个方面对平推式滑坡研究的发展趋势进行了展望。
2013 Vol. 30 (12): 20-27 [
摘要
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365
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2145
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28
张涛，石胜伟，门玉明，谢忠胜
锚杆抗滑桩安全预警及监测方案研究
锚杆抗滑桩是滑(边)坡加固的重要措施之一,由于岩土体介质的特殊性,其桩身及锚杆的实际应力应变与理论计算存在较大差异,致使其破坏机理与监测预警一直是工程界关注的重点和难点。通过开展锚杆抗滑桩的物理模型试验,深入研究锚杆抗滑桩变形破坏的演化规律,采用数据分析、数学模型拟合等方法,得出了锚杆抗滑桩的安全预警判据,并对锚杆抗滑桩施工期和运营期的安全监测方案提出建议。研究表明:锚杆抗滑桩从开始变形直至最终破坏大致都要经历弹性变形、弹塑性变形、塑性变形3个阶段;锚杆抗滑桩治理滑坡时,应重点对抗滑桩的桩顶位移、桩身应力应变及锚杆锚固力进行监测;建立锚杆应力值与桩顶位移的关系,预测锚杆是否屈服,为锚杆抗滑桩的监测预警提供了具有借鉴意义的思路。
2013 Vol. 30 (12): 28-34 [
摘要
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350
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1851
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35
臧光文
大堤防渗工程质量检测的几种试验方法
针对防渗工程质量检测与评价的复杂性,介绍了几种非常规方法在水库大堤防渗工程质量检测中的试验研究工作:①结合压水试验和注水试验2种方法的特点提出了钻孔压力注水试验;②应用面波和地质雷达等物探方法进行了一系列的无损检测试验。在大量试验基础上,改进了试验设备、完善了试验方法,并取得了可靠的成果,说明试验方法具有一定适用性。
2013 Vol. 30 (12): 35-38 [
摘要
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304
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水力学
39
滕凯
蛋形断面隧洞正常水深的简易算法
由于蛋形断面隧洞形式相对比较复杂,正常水深计算需完成较复杂的超越方程求解,通过解析法无法直接获解。常规的图表法,实际应用中不仅依赖图表且存在查图(表)取值的人为误差;试算法由于公式分段且表达形式为非常复杂的超越方程,重复计算工作量大、效率低。依据优化拟合理论,以标准剩余差最小为目标函数,在工程适用参数范围内,经拟合计算获得了由一个通用算式表达、形式简单直观、便于实际应用、计算精度满足设计要求(最大误差为0.729%)的近似公式,具有一定的实用推广意义。
2013 Vol. 30 (12): 39-42 [
摘要
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252
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1907
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岩土工程
43
肖本职
亭子口电站结构面抗剪强度试验及成果分析
亭子口水利枢纽工程坝址区位于红层沉积岩体内,存在较多的各类结构面。通过对21组各类结构面进行原位直剪试验,揭示了各结构面的抗剪强度特性。同时通过算术平均值以及图解2种方法对各类结构面抗剪强度参数分别进行统计,所得到的统计成果总体相近。成果除可供本工程设计取值外,对于其它类似工程也具有较好的参考价值。
2013 Vol. 30 (12): 43-47 [
摘要
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292
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1687
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48
杨云浩，陈鸿杰，王伟
弹塑性各向异性损伤模型的FLAC
3D
开发与数值验证
探讨适用于硬岩的各向异性损伤模型在FLAC
3D
中的实现方法。首先,基于不可逆热力学框架下的弹塑性损伤本构基本理论,结合弹塑性力学塑性势与非关联塑性流动法则,导出了弹塑性各向异性损伤本构模型的增量形式及损伤演化速率的计算公式,在此基础上,采用复合M-C准则并考虑黏聚力随损伤的逐步弱化,详细给出了该损伤模型在FLAC
3D
中的实现流程并探讨了相关细节处理方法,编写了相应的DLL文件以供调用。进而,通过圆柱试样的压缩数值试验验证其正确性与合理性,结果表明该损伤模型能够较好地描述岩石材料的非线性力学行为;以一个概化的地下洞室分层开挖实例初步检验了模型的应用效果,计算所得洞周损伤较大部位与实际工程中直接或间接观测到的围岩损伤情况较为一致,由此表明以拉应变度量的损伤及其演化方程能够合理地反映硬岩的损伤本质。
2013 Vol. 30 (12): 48-53 [
摘要
] (
391
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2326
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54
郭庆清，刘磊磊，张绍和，王晓密
基于组合赋权法和聚类分析法的岩爆预测
统计国内外部分岩爆数据并作为已知样本,以目前应用较多的影响岩爆预测与评价的3个主要因素为研究指标,即洞室最大切向应力与岩石单轴抗压强度比、岩石单轴抗压强度与岩石单轴抗拉强度比和弹性能量指数,建立岩爆预测的聚类分析模型。根据各因素重要性的不同,采用组合赋权的方法对3个指标赋以一定的权重,使得岩爆数据更加科学合理。采用系统聚类分析法对各岩爆样本数据进行处理和分析,并对5处岩爆实例进行烈度等级预测。结果表明,采用该方法能较好地对岩爆进行分类,并且能够比较准确地预测岩爆发生情况,为岩爆预测提供了另一种依据。
2013 Vol. 30 (12): 54-59 [
摘要
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313
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60
陈强，汪洋，周锋，陈玲玲
岩质边坡弹塑性地震响应分析
在进行高边坡抗震设计分析时,采用动力有限元数值模拟法较为普遍。但当地震作用致使边坡岩体部分已进入塑性状态且变形加大时,若仍然采用线弹性方法来分析,则存在较大误差。为此,采用弹塑性动力方法计算静力与地震动全平衡状态的弹塑性边坡地震响应,对岩质边坡弹塑性动力状态进行了尝试性探讨,分别输入2条等峰值加速度、不同特征周期和持续时间的地震波,结合边坡的固有频率特性,着重分析常用于抗震设计的地震动参数峰值加速度及累积塑性应变的地震响应规律。结果表明,输入相同峰值、不同特征周期和持续时间的地震波,地震响应累积塑性应变有明显差异;对地震波来说,尽管峰值相同,但持续时间与频谱特性不一样,地震效应存在较大差异。因此,在进行边坡抗震设计计算时,地震波选取一定要慎重,应具体问题具体分析,否则有可能得到不真实的抗震安全评价结果。
2013 Vol. 30 (12): 60-64 [
摘要
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292
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1850
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65
段永伟，胡修文，吁燃，卢阳
顺层岩质边坡稳定性极限平衡分析方法比较研究
顺层岩质边坡是影响工程岩体稳定性、导致地质灾害发生的典型边坡岩体结构类型。顺层岩质边坡的稳定性是边坡研究的重要内容。不平衡推力法、Sarma法和直线型分析法是应用广泛的边坡稳定性分析方法,在介绍这3种方法的基础上,以宜巴高速舒家槽大桥桥基顺层岩质边坡为研究对象,分析边坡岩体结构特征和破坏情况,运用这3种方法分析边坡的稳定性,并与边坡岩体结构特征和破坏情况进行比较分析。研究结果表明:Sarma法稳定性分析结果与边坡实际破坏情况非常吻合,更适合于节理裂隙发育的顺层岩质边坡的稳定性分析;不平衡推力法计算结果偏大;直线型分析法结果偏小,较保守。
2013 Vol. 30 (12): 65-68 [
摘要
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315
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69
陈芳，田凯
降雨入渗作用下土质斜坡稳定性的数值分析
为分析研究降雨入渗作用下斜坡的稳定性,采用Phase2有限元软件,运用二维渗流数值模拟计算方法,建立能考虑渗流场对斜坡稳定性影响的数值模型,对降雨条件下的斜坡位移场、应力场和孔压场的变化情况进行分析。研究表明:降雨入渗会导致土质斜坡中土体孔隙水压力增加、基质吸力减小、土体的抗剪强度降低,影响了该斜坡的稳定性;随着降雨时间的增长,斜坡的安全系数会减小;当斜坡位移最大时,雨水继续下渗,表层坡体的基质吸力开始有所增加,下渗的水随着地下水饱和区流出,土体的含水量则相应的有所减小,容重也减小,土质斜坡稳定性又得到了延缓。
2013 Vol. 30 (12): 69-73 [
摘要
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320
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2074
)
74
刘涛，彭华中，王勇，王艳丽
桩-土接触面静动力特性研究进展
寻求合适的方法对接触面的微观变形机理展开深入和系统的研究,阐明桩-土接触面力学特性的本质;开展特殊土与桩接触界面的静动力特性研究,提高桩基在复杂地质条件下的可靠度。简要回顾了国内外有关桩-土接触面静动力学特性的研究进展,阐述了桩-土接触面在静力和动力试验、接触面本构模型、接触面单元以及桩-土接触模型试验和现场试验中所取得的成果,并分析了以上研究中存在的问题与不足,对有效把握桩基承载性能及类似工程的研究具有重要的意义。
2013 Vol. 30 (12): 74-81 [
摘要
] (
336
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1694
)
82
任泽栋，蔚成亮，张鹏，朱，凯，张南南
土石坝防渗土工膜拼接方法
土石坝防渗土工膜材料多种多样,土工膜受生产工艺的限制在进行大面积布设时必须进行拼接,因此很有必要针对不同的拼接方法进行详细分析。结合规范中土工膜的拼接效果评价标准,论述了土工膜拼接质量现场检测各种方法的原理和技术要求,在此基础上对国内外有关土工膜拼接方法的研究成果进行了总结。按照土工膜拼接过程中是否有化学反应发生,将拼接方法分为物理方法和化学方法,并详细论述了各种方法的工作原理、适用范围及优缺点。最后,结合研究的现状提出一些与土工膜拼接有关的问题。
2013 Vol. 30 (12): 82-86 [
摘要
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321
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1154KB] (
1723
)
87
柴红涛，文松霖
水平竖直组合荷载作用下桩基承载特性的离心模型试验研究
通过几组离心模型试验及成果分析,研究桩基在水平荷载
H
、竖直荷载
V
组合荷载作用下的承载机理。研究结果表明:在相同位移条件下,桩基的水平承载力随着桩基施加下压荷载的增加而减小;在相同水平荷载作用下,桩头水平位移随着施加的下压荷载值增大而增大;桩基受到的下压荷载越大,桩头转角(桩身倾斜程度)越大;桩基在承受水平、竖直组合荷载作用时,二者是相互影响的,在设计过程中必须要注意水平荷载
H和竖直荷载V
的组合作用。
2013 Vol. 30 (12): 87-90 [
摘要
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300
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1223KB] (
2191
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水工结构与材料
91
苏海东，祁勇峰，龚亚琦，颉志强，崔建华
任意形状覆盖的数值流形方法初步研究
在前期研究部分重叠的矩形覆盖基础上,首次提出基于任意形状覆盖的数值流形方法,其特点是:独特的数学覆盖形式,即任意形状的覆盖+条形的覆盖重叠区域;以独立覆盖为主的分析方式;单位分解函数表述的独特性及严格的插值性。对此方法展开初步研究,给出任意形状覆盖的基本形式,以及基于完全重叠覆盖和自由度之间约束关系的实现方法,算例分析初步验证了该方法的有效性。
2013 Vol. 30 (12): 91-96 [
摘要
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321
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1277KB] (
1767
)
97
麦戈，唐欣薇，唐照平
一类求解堆石混凝土结构温度场分布的解析法
堆石混凝土作为一种新型材料已应用于水利、港口、采矿等诸多工程结构,目前,对于这种材料的应用仍处于发展阶段。为深入研究堆石混凝土的热力学特性,根据堆石混凝土结构的特性,建立等效的计算模型,确定堆石混凝土温度场的数理方程,并获得材料温度场分布的解析解。以一个堆石混凝土结构为例,借助Matlab的编程工具,分析了温度变化特性。计算实例表明,该解析法可用于研究堆石混凝土材料温度场的分布规律,为研究堆石混凝土材料的温度场变化奠定了理论基础。
2013 Vol. 30 (12): 97-100 [
摘要
] (
267
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1762
)
101
张石虎，傅少君，陈胜宏
基于复合单元法的含层面碾压混凝土坝温度场研究
基于复合单元法的基本原理和不稳定温度场的隐式解法,推导了含有层面的混凝土温度场分析复合单元法控制方程。该算法可以离散模拟碾压混凝土坝中的层面,又避免了剖分层面网格的繁琐的前处理。除此之外,该算法还能整合到传统的有限单元分析程序中,如果某单元不含层面时,它将自动退化为传统的有限单元。基于该算法,建立了老挝南俄5碾压混凝土重力拱坝三维复合单元模型,进行了三维瞬态温度场仿真计算,计算值与监测值在规律和量值上吻合较好。研究结果表明该算法的合理性和在工程应用中具有实用性。
2013 Vol. 30 (12): 101-106 [
摘要
] (
349
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1827
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107
谢小玲，陈琴，苏海东，龚亚琦
升船机塔柱钢筋混凝土横梁裂缝开展的非线性分析
某升船机塔柱的顶部横向联系梁的梁系结构复杂,跨度大,所受荷载大,其横梁的主拉应力远超过混凝土的抗拉强度标准值,不可避免地会出现开裂现象。针对该塔柱顶部横梁的宽槽施工方案,采用钢筋混凝土开裂的材料非线性有限元方法以及子模型技术,分析横梁裂缝的分布、发展、变化规律,复核最不利工况下的裂缝宽度是否满足设计要求。计算中按照横梁一端先简支后固支的施工顺序,模拟宽槽回填施工过程,考虑宽槽回填前横梁与牛腿之间的接触滑移。根据分析结果提出了钢筋布置优化措施,以及施工缝布置改进措施,研究成果可供类似工程参考。
2013 Vol. 30 (12): 107-111 [
摘要
] (
309
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3160KB] (
1779
)
112
黄耀英，沈振中，郑宏
重力坝深层抗滑稳定分析中扬压力施加方法
针对采用有限单元法对扬压力进行计算时,常容易发生疑惑而导致错误的问题,首先对比分析了双斜面深层抗滑稳定分析时2种不同扬压力的作用方式,然后研究了采用有限元法分析重力坝沿坝基面或深层双斜面抗滑稳定时扬压力的施加方式。分析认为:扬压力作为面荷载作用在滑面上,或作为体荷载作用在滑块上,虽然总的作用力近似相等,但由于滑块为变形体,不一定引起相近的效应量(位移和应力等);其中,在垂直方向分别按面荷载或体荷载作用引起的差异,相对于在水平方向分别按面荷载或体荷载作用引起的差异来说,前者引起的差异较后者引起的差异大一些。
2013 Vol. 30 (12): 112-117 [
摘要
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338
) [
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1157KB] (
2023
)
信息技术应用
118
王仁超，曹永雷
BIM在混凝土坝工程施工信息管理中的应用
针对工程信息的交换和共享性不足、项目信息管理落后等问题,提出将BIM((Building Information Modeling))技术应用于混凝土坝工程施工信息管理中。通过建立混凝土坝工程施工信息模型和系统开发,实现了对多维信息的有效管理、信息的交流和共享以及资源成本等信息的实时监测管理,为混凝土坝工程施工信息管理提供了有力支持。最后以某水利工程混凝土坝为例,验证了该技术的实用性和优越性。
2013 Vol. 30 (12): 118-121 [
摘要
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320
) [
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1947
)
仪器设备与测试技术
122
程玉婷，涂丽琴，王爱生，黄宇，余秋菊
高油压调速器机械液压系统的优化设计
水轮机组高油压调速器机械液压系统最主要的组成部分是储能元件和执行放大元件,对其进行优化设计,可进一步提高系统的可靠性、减少日常维护工作量,并且降低了生产成本。对操作功小于或等于10000N·m水轮机组用的高油压调速器机械液压系统主要控制阀一般直接采用电液比例阀或数字阀,系统优化设计后,采用高速开关阀来替代原电液比例阀作为电液随动系统的主要控制阀,但也可根据用户需要,仍将电液比例阀作为主要控制阀。同时,优化后的系统取消了手动操作阀、手自动切换阀、液压锁等元件。由于全部采用液压通用元件,产品生产周期短、制造成本低,并且通用性增强,用同一种产品类型可满足不同的用户需求,提高了生产效率。实验证明能完全满足水轮机调速器液压控制系统的要求,特别适用于中小型水轮机调速器的液压控制系统的改进。
2013 Vol. 30 (12): 122-125 [
摘要
] (
204
) [
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1237KB] (
1725
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水利工程建设与管理
126
李胜平，李杰，兰道银，王黎，邹宏超
锦屏水电站人工砂坚固性损失率超标成因与试验分析
砂料坚固性损失率是评价混凝土耐久性能的一项重要指标。因锦屏一级水电站混凝土大坝用人工砂采用三滩大理岩为母材,受岩性特征影响,各参建单位试验结果差异较大,随之出现争议。自大坝开浇以来,业主、试验中心、监理机构就此问题多次组织各参建单位试验室开展比对试验,通过综合分析和总结,制定出《三滩大理岩人工砂坚固性损失率试验检测作业指导书》,规范了各方检测行为,目前各单位检测结果基本趋近一致,实际效果良好。
2013 Vol. 30 (12): 126-130 [
摘要
] (
256
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1930
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