- 管春兴;张虹波;王战;赵明;张在勇;
地下水是玛纳斯河流域山前平原区的主要供水水源,该区内地下水资源动态变化的研究对于指导当地水资源合理开发利用以及生态环境保护具有重要意义。在收集流域多年研究资料的基础上,通过水均衡法评价了地下水资源量和构成,剖析了地下水资源及地下水位动态变化特征及其驱动力。结果表明:(1)自20世纪80年代以来,地下水均衡状态由正均衡演变为负均衡,地下水储存量在逐渐减少;地下水资源构成发生了变化,河道渗漏补给量、田间灌溉入渗量及渠系渗漏补给量占总补给量的比例分别由20世纪80年代的23.69%、12.03%、37.74%降低为21世纪10年代的18.36%、11.46%、36.91%,人工开采量占总排泄量的比例增加了42.94%;(2)地下水位动态监测资料表明,地下水位年内动态与河流流量、农田灌溉及地下水人工开采紧密相关,年际动态表明地下水位在过去21年内呈下降趋势,且冲洪积扇地下水位下降速率大于细土平原;(3)渠系硬质化、大面积引河水灌溉以及人工开采的增加是地下水资源量组成改变和地下水位下降的主要驱动力。该研究为玛纳斯河流域地下水资源合理开发利用提供了支持。
2019年03期 v.50;No.545 1-9页 [查看摘要][在线阅读][下载 3661K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 董国强;翁白莎;石晓晴;严登华;王浩;胡勇;
高寒地区径流的补给水源有冰雪融水、降水、地下水、土壤冻融水等类型,为了识别不同时期水源类型对水循环过程的影响,根据小唐古拉山一年野外气象观测资料与采集水样检测的同位素结果,运用统计学方法,分析研究了土壤温、湿度的变化特征以及相互之间的关系,并揭示高寒流域不同冻融过程中的水分来源。结果表明:(1)土壤温度呈近似正弦曲线的周期性变化特征,与气温和相对湿度均呈极显著正相关,土壤湿度与土壤温度和气温均呈显著的正相关关系;(2)依据活动层的土壤温度和土壤湿度的变化,将该区域的冻融过程划分为完全冻结期、融化过程期、完全融化期和冻结过程期;(3)完全冻结期河流的水分来源主要是地下水(山泉水);融化过程期河流的水分来源主要是地下水(山泉水)和冰雪融水;完全融化期河流的水分来源主要是地下水(山泉水)、大气降水、冰雪融水和土壤冻融水;冻结过程期河流的水分来源主要是地下水(山泉水)。本研究成果可为高寒流域径流演变机理识别及适应气候变化提供支撑。
2019年03期 v.50;No.545 10-16页 [查看摘要][在线阅读][下载 1162K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 原文林;付磊;高倩雨;
针对山洪灾害预警指标确定方法中产汇流机制复杂,多参数不确定性影响因素较大的问题,依据极端降水与山洪灾害内在响应联系,提出以GPD分布为基础耦合小流域内自然因素和人为因素,构建基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型。选取裴河小流域夏湾组为研究对象,采用时段特征雨量检验法和水位流量反推法与模型计算结果进行对比分析。结果表明:该模型简化预警指标确定过程,合理推求山洪灾害预警指标范围,削弱多参数不确定性影响,计算结果安全可靠,适用于山洪灾害预警预报。基于极端降水概率分布的山洪灾害预警指标估算模型完善预警指标计算理论体系,为山洪灾害预警预报提供技术支撑和经验参考。
2019年03期 v.50;No.545 17-24页 [查看摘要][在线阅读][下载 1309K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：1 ] - 虞佩媛;王文科;王周锋;宫程程;张在勇;陈立;
降水是鄂尔多斯盆地风沙滩地区地下水的主要补给来源之一,区内包气带岩性结构影响着降雨入渗补给地下水的过程。试验以该区两组均质结构(风积沙、风化砂岩)与两组层状"上粗下细"结构(风积沙-风化砂岩组、风积沙-淤泥质沙组)中水势和水量变化情况分析不同岩性中降雨入渗过程的差异性。结果表明:均质结构和层状"上粗下细"结构降雨入渗过程均呈线性变化过程,但是均质结构的累计入渗量为层状结构的1.5～3.0倍,更有利于降雨入渗;层状"上粗下细"结构中,岩性由粗到细水力梯度增大1.48～1.78倍,下覆细质土较大的水势梯度反映了其低渗性,且降水入渗过程与上覆粗质土无关,主要由下层细质土控制,下层细质土颗粒越细,入渗量越小,较细细质土的入渗量约为较粗细质土的0.66倍。研究结果对于提高鄂尔多斯盆地风沙滩地区水资源评价的准确性具有重要意义。
2019年03期 v.50;No.545 25-33页 [查看摘要][在线阅读][下载 3822K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 苗正伟;李娜;路梅;徐利岗;
为了给京津冀地区防洪减灾及水资源管理提供科学参考,有必要对该地区极端降水事件的变化特征进行探究。根据25个气象站1961—2017年的逐日降水资料,计算了京津冀地区10个极端降水指数。通过因子分析得到4个公因子,进而选取中雨日数(R10)、1日最大降水量(RX1day)、连续无雨日数(CDD)、连续降水日数(CWD)等4个代表性极端降水指数,采用线性倾向率、滑动T检验、反距离权重插值(IDW)、小波分析等方法进行研究。结果表明:(1)近57a来,R10、RX1day、CWD分别以-0.27 d、-1.60 mm、-0.29 d/10a的速率减少,CDD以1.50 d/10a的速率增加。(2)CWD在1995年由增加突变为减少,R10、RX1day、CDD均未发生突变。(3)R10、RX1day、CDD、CWD的第1主周期尺度介于9～25a,相应的平均周期介于4.5～12.8a。(4)RX1day空间差异最大,R10次之,CDD、CWD分布较均。(5)近57a来,京津冀各地区R10、CWD的变化趋势增减不一,但变幅均很小,大部分地区RX1day呈减少趋势,减幅西北低、东南高,而CDD主要呈增加趋势,增幅北高南低。1961—2017年,京津冀地区呈现干旱化趋势,而这种变化与综合ENSO指数(MEI)总体上并无显著关联。
2019年03期 v.50;No.545 34-44页 [查看摘要][在线阅读][下载 4172K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：1 ] - 孙虹;李鸿雁;郭道华;鲍珊珊;
针对第二松花江流域中长期径流预测精度较低问题,为了分析物理预报因子的作用过程以提高汛期洪水预报精度,选取太阳黑子相对数为物理影响因素,进而识别其影响时滞,以影响时滞期内的太阳黑子相对数作为径流预报因子,以汛期(6—9月份)月平均径流为预报项目,采用BP神经网络识别映射关系,采用历史资料作为训练样本,完成网络训练和检验。以第二松花江干流控制性水利工程丰满水库为例,对2017年汛期月平均径流进行预报。结果表明:丰满水库汛期月平均入库流量为1 400 m~3/s,来水频率为11%,定性预报第二松花江流域2017年为丰水年;2017年丰满水库实际来水141.00亿m~3,为多年均值的112%,为偏丰来水年份,来水定性预报正确。该方法的创新点在于:采用全局敏感性分析方法识别太阳活动的影响时滞,以确定预报因子;采用BP网络模拟预报因子与预报项目的复杂非线性相关关系,以构建预报网络。研究成果为2017年吉林省水文预报和防汛决策提供了重要支撑。
2019年03期 v.50;No.545 45-51页 [查看摘要][在线阅读][下载 1015K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：1 ] - 汪云;杨海博;郑梦琪;赵耀;韩智昕;
针对基岩山区勘查定井问题,以旱区找水定井为目标,在地形地貌、地质和水文地质等实测资料的基础上,对泰安市地下水蓄水构造进行了分类,并阐述其特征。针对不同蓄水构造类型,基于构成地下水蓄水构造"三个基本要素"原理,并结合水文地质钻孔、高密度电阻率法、可控源音频大地电磁测深法等方法,对典型蓄水构造区构造特征及勘查定井进行了研究。结果表明:山东泰安市蓄水构造可分为水平岩层蓄水构造、断裂蓄水构造和基岩风化壳蓄水构造3种类型;水平岩层蓄水构造的含水层为古河道沉积砂层,隔水层为下伏古近系的泥岩和页岩,该区定井井位应布设在砂层上,井深宜在200 m左右,且应揭露砂层;断裂蓄水构造的含水层为奥陶系和寒武系白云岩和灰岩,隔水层为下伏的基岩岩层,导水通道为张性断裂带,在该区定井主要寻找奥陶系和寒武系地层,并尽量在断裂处或断裂交汇处定井;基岩风化壳蓄水构造的含水层为基岩风化壳,隔水层为下伏的基岩岩层,导水通道主要为张性断裂带,在该区定井主要是寻找基岩风化壳地层。
2019年03期 v.50;No.545 52-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 10519K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 陶园;刘晓青;
粗差的存在会对大坝安全监测的结果造成较大的影响,而现今传统的粗差识别方法还存在着操作繁琐、应用数据类型有限、易少判误判等缺陷。因此,为了弥补传统粗差识别方法的不足,提高粗差识别的效率,采取了借鉴人工免疫的工作模式对监测数据进行分层打分的方法,将其与现有粗差检验方法结合,提出并设计出基于人工免疫模式的多层粗差检验法。以实际工程大坝水平位移监测数据的粗差识别为例,对工程的水平位移监测数据进行粗差识别。算例验证结果表明:这种新型的多层粗差检验法对大容量数据的粗差识别操作更为简便、效率更高。与传统粗差识别相比,其数据识别种类变广,而且其多层打分的检验模式使得识别结果更为严谨,可以有效减少粗差错判少判的情况。
2019年03期 v.50;No.545 66-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 1164K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 薛晨阳;扎西顿珠;毛航宇;刘斯宏;王柳江;
为研究复杂环境作用下土石坝筑坝材料的力学特性,研制了一种考虑温度-湿度联合控制的三轴仪。此装置通过在内压力室中安装螺旋铜管,连接制冷加热温度循环系统,且设置上、下温度传感器实现对试样温度的控制;通过在内外压力室壁间施加与围压相等的气压,同时在压力罩外壁设预应力卡箍,提高试样体变量测精度;通过增设恒温湿度控制系统,实现温度与湿度的联合控制。对装置的温控系统进行了测试,并给出了温度为5℃和45℃时的体变-围压校核曲线。在此基础上,进行了不同温度下的沥青混凝土三轴试验以及在不同湿度下堆石料的三轴试验。结果表明:该装置控温效果较好,且体变受围压和温度影响较小;所测得的不同温度和湿度下沥青混凝土与堆石料的应力应变关系与现有的类似试验结果基本一致,验证了该装置的可靠性。此外,利用该温度-湿度联合控制三轴仪可进一步开展土石材料在复杂环境变化条件下长期变形特性的研究。
2019年03期 v.50;No.545 72-78页 [查看摘要][在线阅读][下载 2288K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 韩慧超;王志坚;周晨光;孟涛;余翔;
近年来,近断层地震动引起了工程界的密切关注,水工方面的相关研究主要集中在混凝土重力坝,对高土石坝的研究甚少,尤其是近断层脉冲型地震动的影响尚不明确。因此,结合我国西部强震区一些已建和拟建在深厚覆盖层上的高土石坝,开展脉冲型地震动对高土石坝抗震安全的影响研究是十分必要的。采用弹塑性本构模型进行有限元计算,对比分析脉冲型与非脉冲型地震动作用下大坝的动力响应。结果发现,脉冲型地震动对深厚覆盖层上高土石坝的加速度响应有一定影响,并使坝体在极短的持时内产生较大的坝体变形,不利于大坝安全。因此,建议在强震区、深厚覆盖层上修建高土石坝时,将近断层脉冲型地震动作用下的大坝抗震安全评价作为一个关键环节。
2019年03期 v.50;No.545 79-84页 [查看摘要][在线阅读][下载 2199K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 李明达;纪平;秦晓;
滨海电厂排水虹吸井溢流堰跌水掺气是造成受纳海域泡沫污染的重要因素之一,掌握虹吸井段跌水掺气浓度对研究排水消泡措施具有重要意义。鉴于掺气试验物理模型相似性、复杂水流条件下掺气浓度测量精度、模型试验周期和成本等问题,虹吸井物理模型试验具有一定的局限性。随着计算流体力学软件发展成熟,数值模拟方法逐渐成为研究复杂流动的有效工具,且可进行多方案分析计算,对物理模型试验具有指导、补充作用。本文采用FLUENT软件结合VOF模型与标准k-ε模型对虹吸井溢流堰跌水掺气问题进行了数值模拟。通过与物理模型试验结果的对比分析,显示有较好的拟合性。在此基础上,计算分析了虹吸井溢流堰下游不同过流量、不同潮水位和不同跌水高度的掺气浓度变化。计算结果证明此方法可在一定程度上反映掺气浓度的变化规律,并可为不同工程方案掺气程度对比研究提供依据。
2019年03期 v.50;No.545 97-102页 [查看摘要][在线阅读][下载 1241K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 刘丽红;王雨蒙;
为研究船闸对主河道洪水的影响,探究船闸的分流作用,以新汴河及灵璧船闸为研究对象,运用MIKE21对研究区进行网格有限差分、参数率定得到水动力模型,将洪水演进过程进行二维模拟计算。模拟结果表明,在三种不同洪水频率以及船闸建成以后,主河道节制闸上、下游监测点水位下降值在0.106 m以内;而流速变化最大值达0.168 m/s,水位和流速均有较大变化幅度。同时,水流流向和流速在新汴河节制闸和船闸闸墩处发生改变,存在水流的阻滞效应和绕流现象,可能会对过水建筑物及大堤造成冲刷,需要配置闸口处导流设施以及加固堤防。在船闸工程建成后的几种洪水条件下,水流水位和流态变化响应明显,船闸工程对新汴河主河道行洪产生了一定影响,可为下游水文站点提供补偿资料。
2019年03期 v.50;No.545 103-109页 [查看摘要][在线阅读][下载 4264K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王志超;许新发;邬年华;黄志文;
为了研究太湖水库弯曲溢洪道内的水流特征,并提出针对性的优化措施,采用数值模拟和物理模型试验相结合的方法,模拟试验了溢洪道的典型下泄方案,从保证水流平稳、横断面流速分布均匀、消减冲击波的角度出发,研究分析了泄槽水流特征优化的措施。结果表明:特征水流边界条件下,原设计方案泄槽内由于弯道的环流特性,水流在弯道内会产生横向冲击波;弯道右侧最大水深为6.23 m,最大水面差为5.91 m,水面差均值为3.05 m;弯道及下游直线段受冲击波的影响流速横向梯度较大。采用优化方案后,相同水流边界条件下泄槽内横向水面差减小,流速分布更加均匀,动水压强的集中情况有所改善。最大水面差下降至2.27 m,泄槽内水面差均值下降至1.31 m;各测量断面流速变异系数最大值由设计方案的58.98%降至3.94%;弯道测量断面最大压强下降48.79%。研究成果可从水力学角度为相关或相似工程的设计和实施提供参考建议。
2019年03期 v.50;No.545 110-116页 [查看摘要][在线阅读][下载 3084K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 杨静;韩文福;周喜军;丁景焕;
在抽水蓄能电站建设前期阶段,通常会根据经验公式计算确定机电设备的关键参数。为了保证新建电站的先进性及经济性,经验公式的先进性尤为重要。基于此,统计了近20a已建及拟建的48座抽水蓄能电站数据,运用最小二乘法进行数据拟合,得到了关键参数比转速及空化系数的新经验公式,并对比分析了新、旧经验公式应用于所有电站数据和已投产电站数据的误差平方和。结果表明:采用新公式计算的48个样本电站的水轮机工况比转速、水泵工况比转速、空化系数3个参数所得的最小误差平方和比误差最小的现行经验公式误差低75%、8%、77%;采用新公式计算已投产电站的误差平方和比误差最小的现行经验公式误差低70%、4%、66%。以仙居电站为例,对预估参数的可靠性进行了对比,证实了拟合新公式的准确性最高,应用于已建电站的误差更小,表明在抽水蓄能电站前期建设阶段使用新拟合的公式预估机电关键参数更为合适。
2019年03期 v.50;No.545 117-123页 [查看摘要][在线阅读][下载 1071K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ]
- 王昌明;黄健;李桥;张帅;
吕梁市位于山西省西部,近年来由于资源过度开采以及人类工程活动的加剧,引发了大量地质灾害,呈现出加剧趋势。所以,对吕梁市地质灾害进行易发性评价具有十分重要的现实意义。本文选取坡向、高程、道路、水系、工程岩组、坡体形态、坡度、植被、起伏度为评价指标,采用信息量法与Logistic回归耦合模型对吕梁市进行地质灾害易发性评价,并依据偏似然比检验结果检验指标的相关性,消除了因子间共线性影响。结果表明:耦合模型与信息量模型评价结果总体上一致,但是耦合模型的评价分区结果与灾害点的分布情况更加吻合;灾害高易发区多集中在750～1 500 m高程内、黄土地区以及距道路、水系1 km范围内。因此,本文基于耦合模型的评价结果,将吕梁市地质灾害易发性等级分为高易发区、中易发区、低易发区和不易发区,通过易发性等级区划为吕梁市减灾防灾工作提供了一定的参考。
2019年03期 v.50;No.545 132-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 2592K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：7 ] - 杨升;李晓庆;
针对纯圆形颗粒在模拟土工直剪试验中的缺陷,以砂土直剪试验为研究对象,基于PFC~(3D)颗粒流程序,以纯圆颗粒为基本形状进行二次开发,利用FISH语言编程,引入了由pebble构成的块体(clump)单元,建立了哑铃形和椭圆形两种不同颗粒形状的簇颗粒,对纯圆颗粒及簇颗粒进行直剪试验模拟对比,并分析了颗粒初始配位数与内摩擦角的关系以及不同颗粒试样的体积变化规律,从细观上描述了不同形状颗粒的空间活跃程度。结果表明:颗粒形状直接影响着数值模拟的精度,椭圆形颗粒的吻合度最高,哑铃形颗粒次之,圆形颗粒较差,椭圆形颗粒较纯圆颗粒的精度提高了7.05%;簇颗粒的初始配位数相比纯圆颗粒较大,其试样表现出较高的强度和稳定性;颗粒形状对试样体积变化有着显著影响;纯圆颗粒的空间活跃程度较为明显,簇颗粒则相对稳定。该研究可为土工试验模拟在颗粒选择及模拟方法上提供一定的参考。
2019年03期 v.50;No.545 139-144页 [查看摘要][在线阅读][下载 1834K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 郭利娜;
为梳理冻土理论在工程领域的研究进展,在总结前人研究成果的基础上,系统地总结了冻土理论下的冻土力学研究进展,冻土在动力作用下性状的研究进展,冻土的冻融研究进展,冻土水、热、力耦合机理研究;其中冻土的冻融研究进展中着重总结梳理了土体冻胀、融沉以及冻融循环对土体物理力学性质影响的研究思路。针对冻土水、热、力耦合机理研究,深入探讨了冻土水迁移理论、冻土温度场以及冻土三场耦合研究现状。最后,结合前人的研究成果,给出了进一步研究的方向:将理论研究和试验研究相结合,反复模拟出最贴近真实情况的冻土破坏机理;研究冻融或反复冻融条件下工程地质灾害情况,考虑运用三场或多场耦合原理模拟地质灾害最不利工况,用以指导实践。研究所得结果为冻土理论的继续研究提供思路,为寒区工程设计和施工提供参考经验。
2019年03期 v.50;No.545 145-154页 [查看摘要][在线阅读][下载 202K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：1 ] - 李国维;汪井秋;郑诚;吴建涛;于威;
引江济淮试验工程河道边坡存在膨胀土及软岩,考虑耐久性引入GFRP锚杆加固边坡。为了比较GFRP锚杆和钢筋锚杆的锚固效果,开展现场水位升降试验,观测相同地质条件、不同加固方式下锚杆荷载和边坡位移差异。结果表明:GFRP筋和钢筋框架锚杆加固河道边坡时,水位升降导致的边坡位移相近且均小于2.2 mm,锚杆应力峰值远小于各自抗拉强度,两种锚杆的锚固效果相近;GFRP锚杆承担荷载小于钢筋锚杆,且无水期荷载表现更稳定;在无锚固条件下,水位升降10 m仅影响边坡1 m深度内的软岩,加长锚杆对提高软岩边坡稳定性无明显作用;水位骤降时,5 m长GFRP无框架锚杆应力和加固区边坡位移增量分别为1.21 MPa和1.38 mm,而8 m长GFRP框架锚杆应力和加固区边坡位移无明显变化,框架锚杆加固形式效果显著占优。具有低模量特征的GFRP锚杆与膨胀土和软岩具有较好的变形协调性,控制相同变形量需要承担的荷载较小,更有利于边坡耐久性。
2019年03期 v.50;No.545 155-160页 [查看摘要][在线阅读][下载 1550K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：1 ] - 张静;左双英;张彦召;何兴;王露;
为研究模型试验中岩质相似材料的选择和配比问题,基于正交试验设计方法,选取重晶石粉、石英砂、细砂为骨料,石膏和水泥为黏结剂,设置(重晶石粉+细砂)/骨料、细砂/(重晶石粉+细砂)、(石膏+水泥)/固体、水泥/(石膏+水泥)质量比4个控制因素,每个因素4个水平,共计16组试验方案。通过室内试验,得到不同相似配比下相似材料的密度、抗压强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角等力学参数指标。试验结果表明:相似材料和岩质材料的全应力-应变曲线以及单轴压缩试验的典型破坏形态基本吻合;相似材料密度分布较均匀,抗压强度、弹性模量、黏聚力和内摩擦角分布广泛,达到了模型试验中对岩质相似材料的要求。采用极差分析法和方差分析法对影响材料性质的不同因素进行分析得出,影响密度、抗压强度、弹性模量、黏聚力的主控因素均为黏结剂中水泥的含量,内摩擦角主要受重晶石粉和细砂在骨料中所占比例的控制。研究结果可为后续地质力学模型中岩质相似材料的选取提供一定的理论依据和实践操作经验。
2019年03期 v.50;No.545 161-168页 [查看摘要][在线阅读][下载 1749K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 王梓龙;裴向军;张御阳;刘明;张硕;肖华波;
楞古水电站前期勘查发现自然边坡存在岩体大范围松动现象,主要表现为岩体结构面普遍张开、碎裂化程度高、围岩应力低、自稳性差。针对这一特殊的岩体结构,对岩体的松动类型和变形破坏特征进行了研究。通过对边坡岩体进行详细的地质编录和物理勘探试验,重点对节理裂隙的空间发育规律、碎裂结构岩体的空间分布及边坡已有变形破坏模式等方面进行了详细研究,同时结合声波测速、电磁勘探等试验成果,划分了岩体松动类型,归纳了每一种主控因素下的岩体变形破坏特征及破裂松动的演化过程。结果表明:岩体松动类型可划分为卸荷控制型、断层控制型、倾倒控制型以及节理裂隙控制型等4种类型,岩体的松动受浅表生改造和构造活动影响较大,节理化结构加剧了破裂过程。研究成果丰富了已有分类体系,对评价边坡稳定性以及控制地下工程围岩稳定和保障施工安全具有重要指导意义。
2019年03期 v.50;No.545 169-178页 [查看摘要][在线阅读][下载 9574K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 邢洋阳;牛志伟;曾树元;
针对索风营水电站的Dr2危岩体在地震作用下的动力稳定问题,以及锚固洞、抗滑桩等加固措施在单独、联合作用时对整体稳定的贡献度问题,通过建立包含危岩体及其加固措施的三维有限元模型,采用振型分解反应谱法计算了危岩体上的滑体在地震作用下的惯性荷载,并将其作为外荷载与静力荷载工况进行组合。基于三维非线性有限元强度折减法,以特征点位移突变、锚固洞(或抗滑桩)截面最大剪力超过其典型截面的斜截面极限抗剪承载力等为失稳判据,以此确定危岩体的动力稳定安全系数。结果表明:天然状态下的危岩体动力稳定安全系数为1.017,不满足规范要求。单独考虑锚固洞或抗滑桩加固时,危岩体的动力稳定安全系数分别为1.10、1.06;洞桩联合加固时危岩体动力稳定安全系数为1.11,洞桩联合加固的效果较好。研究成果对同类复杂岩质高边坡的动力稳定分析具有参考价值。
2019年03期 v.50;No.545 179-185页 [查看摘要][在线阅读][下载 2188K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 陈榕;黄毅;霍旭恒;武科;
针对深厚淤泥质软土基坑变形过大的问题,采用了水泥土搅拌桩与地下连续墙组合支护方案,为了解该支护方案中地下连续墙的变形特征,利用FLAC~(3D)数值模拟软件对深圳地铁十号线地铁停车场深基坑进行分析。结果表明:模拟结果与实测数据拟合较好,预测开挖完成后基坑周围土体最终沉降为22.91 mm,小于警戒值。在水泥土搅拌桩支护条件下,除按原工况1 200 mm厚地连墙条件外,分别模拟了1 100 mm、1 000 mm、900 mm、800 mm、700 mm不同地下连续墙厚度条件下的变形情况,第一层开挖时各条件下土体沉降相差不大。随着开挖的进行,沉降值开始发生变化,土体沉降值最小为47.33 mm,发生在1 100 mm厚条件下,最大为93.85 mm发生在700 mm厚条件下。地下连续墙水平变形最大值均发生在距墙顶15 m处左右。在700 mm条件下变形值最大达到了42.58 mm,1 100 mm条件下最小,其值为25.71 mm。因此,该深基坑工程在水泥土搅拌桩支护成槽条件下,可适当减少地连墙厚度,采用1 100 mm厚地连墙能保证基坑安全的前提下降低造价。
2019年03期 v.50;No.545 186-193页 [查看摘要][在线阅读][下载 3365K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：1 ]
- 曾鉴;袁川;朱觅;杨新婷;刘友波;
在风力发电补贴越来越低,未来更可能取消补贴且电力市场辅助服务越来越完善的情况下,提出了一种以风电场AGC辅助服务性能与整体收益为目标的混合储能系统配置方法。首先,基于华北地区的两个细则,分析了AGC辅助服务的考核指标。然后,采用充放电次数限制少、充放电功率高的全钒液电池与成本低廉、容量较大的铅酸电池组成的混合储能系统,提出基于AGC服务性能指标和发电量有效上网率的响应效能指标,更好的反映加入储能系统的效果,并制定了储能系统充放电响应及SOC状态强制回归策略。基于计算效率高、全局收敛性能好的混沌蚁群算法,通过建立储能系统的成本子模型、风电场AGC服务收益及增加有效上网电量收益子模型,构建了以日收益最大为目标的优化配置模型。最后,通过计算某风电场储能系统的最优经济配置,分析了加入储能前后的响应效能与收益。结果表明:最优经济配置方法合理有效,加入储能系统后提升风电场约30%的综合性能收益。研究成果对未来风电场合理配置混合储能系统具有较大参考价值。
2019年03期 v.50;No.545 194-200页 [查看摘要][在线阅读][下载 600K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 寇建涛;
考虑到风电功率本身的随机波动特性,在制定日前市场经济预调度方案过程中,需要将风电功率不确定性因素考虑进来。因此,利用机会约束规划方法来建立包含风电场在内的日前经济调度随机优化模型,并选用改进的引力搜索算法来求解所建立的模型。最后,选用具体算例,结合IEEE-30节点网络调试系统进行模型仿真,并利用仿真结果探讨了负荷水平对系统所容纳的风电容量的影响、风电功率预测偏差对预调度惩罚成本的影响、风电预测功率下不同成本系数对日前市场的影响。研究结果表明,利用改进引力搜索算法进行优化仿真的收敛速度比粒子群算法和遗传算法的收敛速度快,可靠性高。研究所得成果为日前市场经济下风电功率短期预测研究提供参考。
2019年03期 v.50;No.545 201-206页 [查看摘要][在线阅读][下载 1191K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ] - 潘华;梁作放;陈文超;薛强中;肖雨涵;
为了研究水电站在消纳风电中的应用,利用水电转换公式将水流量及水头高度转化为水电站出力,并把风电出力的不确定性表示为一个具有零均值、呈正态分布的预测误差。构建风-水-火电力系统联合调度模型,该模型以系统成本最小为目标函数,包含了火电机组煤耗成本、水电站管理成本以及风电场管理成本和预测误差成本;模型以水力和火力发电约束、水流量约束、火电机组爬坡速率约束等为约束条件,采用布谷鸟搜索算法对其进行求解,得到了系统运行的经济最优策略。仿真结果表明,水电站能够在电力系统中发挥较好的调峰作用,弥补风电出力的随机波动,降低系统峰谷差率,减少火电机组出力的频繁变化,降低系统备用容量,增加电力系统的安全性、稳定性和供电可靠性。
2019年03期 v.50;No.545 207-211页 [查看摘要][在线阅读][下载 738K] [引用频次：0 ] |[下载次数：0 ] |[网刊下载次数：0 ] |[阅读次数：0 ]