极旱后强降雨条件下的黏土坝坡基质吸力变化研究

为跟踪极旱过程中黏土坝坡裂缝发展过程,以白龟山2014年遭遇极端干旱为例,通过模型试验,模拟强降雨及极干旱天气,测得试样土体在吸湿-脱湿过程中的基质吸力值并研究其变化情况,由此获得土样的土-水特征曲线用以分析坝坡稳定。研究结果显示:短期的干旱导致坝体表面失水,并不会影响到坝坡的稳定,而长期干旱生成的裂缝会在强降雨时成为雨水渗入坝体的快捷通道,使得坝坡土体的强度急速降低,严重影响大坝的稳定。当不断遭遇干旱降雨循环后,坝坡土体会变得松散,即使不遭遇极干旱天气也会很容易产生裂缝,给坝坡稳定埋下隐患。考虑到裂缝发展与含水率的变化密不可分,且裂缝又直接影响到坝坡土体的强度,因此可根据不同时段的土-水特征曲线判定大坝的稳定情况,据此可提出相应的保护措施。     

汤河水库信息管理自动化系统的集成技术

目前汤河水库建立了一些自动化系统,由于多种因素,各种信息基础设施与共享机制不配套,难以实现水库安全管理与调度决策,需要对各子系统进行有机集成.根据开发目标和最新的技术趋势,集成的汤河水库信息管理自动化系统采用基于 B/S 模式的3层体系结构,利用多维数据模型建模技术,进行预警预报;采用计算机和网络等先进技术,IBATIS 数据库访问,DWR 在前台 UI 和后台业务逻辑 Bean 交互,Ext JS 构建 Web 富客户端等关键技术,对汤河水库运行管理信息系统进行集成和功能设计,实现水库信息沟通、资源共享及相互协作,科学利用水资源     

基于GIS的大型灌区移动智慧管理系统研发

大型灌区具有空间范围广、节点建筑物类型多、特征数据分散等特点,所涉及信息种类繁多且数据量巨大,目前常规人工巡检及测量手段已不能满足灌区信息高效管理和利用的要求。为提高灌区管理信息化水平,基于GIS技术及大数据等现代信息技术,构建了基于GIS的大型灌区移动智慧管理系统框架,并依据灌区常设监测和管理项目,对其系统模块和功能进行划分。以河南省人民胜利渠为例,研发了灌区GIS移动智慧管理系统。利用该系统可及时准确地掌握灌区各遥测站及节点建筑物各项监测指标的变化情况,为灌区水资源高效利用和现代化管理提供科学依据。     

水闸安全监测技术规范关键要素研究

水闸工程作为防洪保安、调控水资源的重要设施,其安全运行至关重要。为规范水闸安全监测、掌握水闸运行性态、评价施工质量、反馈设计指标、降低失事风险等,有必要编制水闸安全监测技术规范,并对其关键要素进行研究。为此,规范编制组通过相关规范规程等技术资料梳理、典型水闸安全监测现状调研,以及与水闸运行管理人员座谈等,研究了规范的适用范围;在水闸主要结构病害特征分析的基础上,确定了水闸监测项目主要包括闸墩及翼墙变形、闸基扬压力及侧向绕渗、基础沉降及闸墩倾斜、上下游水位及冲刷等,测点布置要能反映水闸运行性态。同时,结合典型水闸缺陷处理实例,针对水闸上下游水位变化频繁、地质条件差等特点,提出了水闸安全监测资料整编分析的关键要素。在对比分析了与混凝土坝、土石坝等建筑物监测技术规范的差异性的基础上,编制了水利行业标准《水闸安全监测技术规范》(SL-768)。     

石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常成因分析

针对石漫滩碾压混凝土重力坝渗流异常问题,根据其运行表现,系统分析了大坝渗流观测资料,并利用有限元模型正反分析其渗流异常,发现坝体混凝土等效渗透系数不满足现行规范要求,基于坝体多处出现射水、渗漏量增大明显的现状,建议尽快除险加固,以确保工程安全。     

三江水库大坝应力变形三维仿真分析

针对三江水库地质条件复杂和大坝填筑料多样等特点,采用非线性模型对大坝施工期和运行期进行三维仿真分析,并对堆石体主要参数进行敏感性计算分析。结果表明,三江大坝结构设计合理,坝体变形和应力、面板挠度和应力、接缝变形等分布符合一般规律。     

基于多变量时间序列局部异常系数的滑坡预警方法

针对蠕变型滑坡变形具有渐变性、阶段性和变异性等特征，应用数据挖掘技术提出基于多变量监测时间序列的滑坡预警方法。采用动态时间规划方法度量边坡变形多测点时间序列间的相似性，确定边坡的时空变形规律；考虑主要影响因素和边坡变形等多变量，利用多变量局部异常系数划分滑坡变形演化阶段；基于统计学方法拟定基于局部异常系数的滑坡预警阈值，提出基于多变量局部异常系数阈值的滑坡预警方法。卧龙寺和新滩滑坡验证算例结果表明，提出的方法对累计位移、变形速率和加速度均较敏感，比已有估算方法更具时效性，能防止因环境因素波动而造成的误判，具有更好稳健性。提出的方法应用于某渠坡滑坡预警，结果表明渠坡现阶段较为稳定。因此，提出的方法可为蠕变型滑坡预警提供参考。     

某斜墙坝上游坝坡滑坡机理及防治措施

为分析某斜墙坝上游坝坡滑坡变形机理并提出针对性治理措施,结合现场勘查及数值计算分析滑坡形成过程及发展趋势,确定诱发上游坝体滑坡的主要原因为土工膜破坏、降雨入渗、历史填土碾压缺陷等。根据坝体滑坡成因机制,结合大坝工程地质条件,比选上游坡压重与增设抗滑桩方案,发现采用抗滑桩进行支挡不仅能有效提高坝坡抗滑稳定安全系数,且经济性良好、可实施性强。     

高地下水位深挖方膨胀土渠坡运行期变形特征及其影响因素

以一调水工程南阳盆地一段高地下水位深挖方膨胀土渠坡为例,依据地质勘察、施工期和运行期资料,总结渠坡变形后的外观病害特征,阐述变形体潜在剪切变形带深度和几何形态,从工程与水文地质(土体膨胀性、裂隙结构面和地下水)、降雨等内外因素综合分析剪切变形机制,评判常用的防渗排水和加固支护处理措施的效果。结果表明:变形渠段地下水为上层滞水,埋深较浅,运行期受降雨影响明显,在多年反复湿胀干缩效应作用下,滞水区中短小裂隙逐步贯通,抗剪强度降低,渠坡产生侧向蠕动变形；潜在剪切变形带底面近水平、后缘面陡倾；防渗和排水措施能排出地下水并降低地下水位,抗滑桩和伞形锚等加固支护措施阻滑效果较好。     

特高拱坝运行初期变形预测模型温度因子选取方法

特高拱坝运行初期坝前库水温垂直分层逐步形成,坝体混凝土持续水化内部温度回升。传统变形预测模型采用的周期项温度因子不能很好地描述运行初期环境和坝体内部温度的非线性非稳定性特征。对此,融合主成分分析和分层聚类方法,提出了基于主成分分层聚类法的运行初期实测环境和坝体温度因子分类分区及典型测点的选取方法;同时,引入了可反映周期性库水位变化下运行初期谷幅收缩变形特征的指数和周期项的组合时效因子;在此基础上,构建了基于实测温度因子的多元回归模型和支持向量机模型。实例分析表明,选取的实测温度因子能较好地反映运行初期坝体温度的时空变化特征,以此构建的模型比传统模型具有更高的预测精度。