基于概率-模糊-区间混合模型和改进分枝限界法的重力坝可靠性分析方法

借助传统概率模型评估重力坝服役安全需明确参数的概率分布,而非概率区间模型所得结论难以准确度量重力坝服役可靠程度,因此,本文提出了基于概率-模糊-区间混合模型和改进分枝限界法的重力坝可靠性分析方法。基于原型、室内试验成果与安全监测资料,结合参数时变模型和区间反演分析方法,建立综合考虑随机变量、模糊变量和区间变量的重力坝可靠性分析混合模型;利用信息熵法和Karush-Kuhn-Tucker(KKT)最优化条件解耦混合模型,通过基于当量正态化法的验算点法(JC法)计算可靠指标;对传统分枝限界法加以改进搜索主要失效模式,采用Ditlevsen窄界限法计算体系可靠度,综合评估重力坝整体服役安全。工程实例分析表明,本文方法可求解多种不确定因素共存的重力坝可靠性分析问题,适用范围较广;计算结果仍为概率可靠指标,表明在符合重力坝运行规律的前提下所选定坝段存在滑动失稳的可能性,与大坝的实际服役情况相吻合。此外,建立的可靠性分析混合模型,经一定的改进和拓展后,亦可用于其他结构工程的可靠性分析。     

滑坡-堰塞湖应急处理与引流泄水优化技术

堰塞湖的应急处理应按照"科学、安全、主动、快速"的原则,结合具体地形地质环境条件制定一套操作可行且快速有效的措施,在较短时间内最大可能地降低或排出堰塞湖内拦蓄的大量湖水,控制堰塞湖的潜在威胁。综合考虑堰塞湖的坝高、库容、物质组成及危险等级等相关条件的差异,常用的处置方式有开挖泄流槽、开挖引水泄流隧洞、爆破拆除、临时加固、非工程应急避险措施。其中,开挖泄流槽、引流泄水紧急处置堰塞湖的方法适用性广、可操作性强。在实际工程抢险过程中,开挖泄流槽的确定需要重点解决3个关键问题:进水口部位、泄水槽中心线位置及泄流断面形状和尺寸。本文在分析堰塞湖溢流特性的基础上,提出一种行之有效的堰塞湖泄流槽设计及优化技术。该技术基于堰塞坝三维激光扫描高精度DEM模型,采用D8算法模拟水流在堰塞坝上的流动状态,根据堰塞湖溢流时水流总是沿坡降最陡方向流动的特性,寻找出堰塞湖的最优泄水路径。结合现场地质、水文等实际情况,优化计算结果,确定泄水槽中心线并设计泄水槽横断面;复核过流能力和开挖方量,并最终确定设计方案。应用提出的方法对鲁甸红石岩堰塞湖引流泄水方案进行设计,分析结果与实际采用的方案比较一致。     

可逆式机组飞轮力矩的合理取值及敏感性分析

为了控制抽水蓄能电站中的大波动水力过渡过程,改善小波动稳定性,常考虑增大可逆式机组的飞轮力矩 GD2,但会造成投资增加。因此,有必要对机组 GD2 的合理取值及对调保参数的敏感性开展研究。在统计分析了 20 座涵盖高、中、低水头的可逆式机组的抽水蓄能电站相关设计参数的基础上,利用系统辨识的最小二乘法建立了可逆式发电－电动机 GD2 新的经验模型。继而,以实际工程为例,通过对机组 GD2 在不同取值情况下的甩负荷过渡过程进行了对比计算,分析了机组转速、蜗壳和尾水管进口压力、尾水调压井最高、最低涌浪水位等对 GD2 的敏感性。结果表明,本文提出的经验模型预测可逆式发电－电动机 GD2 的效果最佳,可作为初步设计阶段可逆式发电－电动机 GD2 的取值依据。尾水管进口最小压力和机组最大转速上升率对于 GD2 的变化最为敏感,而机组 GD2 对蜗壳最大压力、尾水调压井最高、最低涌浪水位等的影响较小; 机组 GD2 的最终取值及优化还需结合电站水力过渡过程计算综合确定。     

赣州市会昌县农村生活污水排放现状及处理措施探讨

通过实地调研,了解了赣州市会昌县农村生活污水处理的现状,发现其存在建设资金不足、用地紧张、地形复杂、污水变化大和管理困难等问题,提出修缮现有合流排污管渠、新建分流管渠、采取组合式生理站和采用人工湿地处理等对策。     

大型地下硐室群施工期围岩应力变形及稳定分析

猴子岩水电站地下厂房硐室群工程地质条件复杂,岩体节理裂隙发育、受多条断层和挤压破碎带影响,加之布置于中-高地应力区域,施工过程中硐室围岩的变形和破坏较为明显,为确保工程施工安全,须对整个硐室群施工期的应力变形及稳定进行分析。结合相关设计参数和开挖支护实施方案,建立了猴子岩地下厂房硐室群的三维有限差分计算模型,并对其地应力场分布进行了反演,在此基础上对硐室群整个施工过程进行了全程模拟。计算结果表明:随着硐室开挖临空面的扩大,上下游边墙应力松弛现象较为明显,在断层出露带、机坑隔墙底部出现了不同程度的应力集中;开挖过程中围岩位移逐渐增大,在硐室连接处出现了大变形。设计支护方案实施后可以较好地限制围岩变形,减小塑性区面积,工程实践说明该方案较为合理。     

猴子岩地下厂房施工过程岩锚梁裂缝成因及对策

地下厂房岩锚梁成型较早,在后续的洞室开挖过程中,受到较强爆破开挖震动的影响极易产生裂缝,对岩锚梁结构运行安全造成巨大威胁。针对猴子岩地下厂房施工过程中岩锚梁出现的开裂问题,通过对地下厂房的工程地质条件、施工程序及围岩应力变形监测数据的综合分析,揭示了施工过程岩锚梁裂缝的成因机制。分析结果表明:岩锚梁裂缝主要发生在地下厂房第三层(岩锚梁所在分层)爆破开挖期间,洞室开挖导致较大的应力出现在岩锚梁附近围岩中,岩体卸荷松弛明显并产生较大的变形,从而造成岩锚梁混凝土出现开裂。通过对f1-4-5断层两侧的地质条件分析,断层右侧岩体完整性较好,岩锚梁裂缝最大仅0.95 mm;而左侧存在大量的挤压破碎带,岩锚梁裂缝最大达5.2 mm,岩锚梁裂缝宽度及数量受地质条件的影响明显。针对地下厂房岩锚梁施工过程出现的裂缝,采用预应力锚杆和固结灌浆对其进行加固处理,后续的监测数据及使用效果表明:经加固处理岩锚梁运行安全。     

暴雨洪水条件下松散体运移试验研究

为探究暴雨洪水条件下流域松散体运移规律,以江西省樟树市芗溪河流域为例,搭建山坡沟道模型和人工降雨系统,在试验模型最上游处布设一根水管来模拟芗溪河中上游汇流雨量,考虑不同降雨强度、下垫面条件开展了9组模型试验。试验结果表明,短历时强降雨对流域松散体运移影响显著,地表径流携带大量泥沙冲刷,凹岸侵蚀,凸岸淤积,且在坡度较缓、河槽宽阔的河段和河口处泥沙淤堵现象最为明显;降雨强度直接影响流域松散体塌滑运移,降雨强度越大,河网汇流流速越大,沟床响应速度快,即影响性100 mm/h>50 mm/h>25 mm/h;下垫面条件对流域松散体运移影响较大,当下垫面复杂时,土壤饱和速度更慢,出现产汇流时间较长,且水位和流速变化的速度更慢,保水留沙可显著降低流域产沙量。     

水位骤变条件下河流崩岸模型试验及机理研究

为研究水位骤变条件下河流崩岸的形成机理,结合现场调研及室内模型试验,分析了水位骤变条件下河流崩岸过程及孔隙水压力的变化规律。结果表明,在水位上升过程中,水土结合部位易产生裂缝,并不断拓展形成贯穿性裂缝,影响岸坡结构完整性,同时局部区域产生坍塌现象形成临空面,为后续坡体大规模坍塌提供条件;水位骤降后,由于水体惯性牵引,坡脚掏空,失去支撑,坡体发生整体下滑(由试验前的45°坍塌成31°),产生条崩现象;在库区水位骤降时,坡体内孔隙水压的消散速度低于坡前水位骤降速度,土体内外形成较大的水压力梯度(孔隙水压力),进而诱发大规模崩岸。揭示的河流崩岸内在机制,对于库岸安全管理具有较大的参考价值与实际意义。     

锦屏一级水电站高陡边坡施工脚手架稳定性分析

基于结构力学、材料力学,对高边坡脚手架的横向水平杆、纵向水平杆、立杆和连墙件等部位分别进行了内力计算,选取最不利的内力组合情况进行构件承载力分析,分析了对其安全性影响最大的应力和挠度,并应用于锦屏一级水电站高位危岩体高陡边坡双排支护排架。结果表明,脚手架应力变形的各项指标控制在规范允许范围内,说明双排钢脚手架结构安全。     

可逆式机组飞轮力矩的合理取值及敏感性分析

为了控制抽水蓄能电站中的大波动水力过渡过程,改善小波动稳定性,常考虑增大可逆式机组的飞轮力矩GD~2,但会造成投资增加。因此,有必要对机组GD~2的合理取值及对调保参数的敏感性开展研究。在统计分析了20座涵盖高、中、低水头的可逆式机组的抽水蓄能电站相关设计参数的基础上,利用系统辨识的最小二乘法建立了可逆式发电-电动机GD~2新的经验模型。继而,以实际工程为例,通过对机组GD~2在不同取值情况下的甩负荷过渡过程进行了对比计算,分析了机组转速、蜗壳和尾水管进口压力、尾水调压井最高、最低涌浪水位等对GD~2的敏感性。结果表明,本文提出的经验模型预测可逆式发电-电动机GD~2的效果最佳,可作为初步设计阶段可逆式发电-电动机GD~2的取值依据。尾水管进口最小压力和机组最大转速上升率对于GD~2的变化最为敏感,而机组GD~2对蜗壳最大压力、尾水调压井最高、最低涌浪水位等的影响较小;机组GD~2的最终取值及优化还需结合电站水力过渡过程计算综合确定。