山区河流水灾害问题及应对（特约稿）

全球重大自然灾害正深刻影响着人类的生存和发展,如何更有效地应对各类自然灾害尤为重要。2008年“5·12”汶川大地震后,“地球人都要有灾害意识,地球人都要有灾害教育”已深入人心,中国人的灾害意识和防灾技术水平均得到了较大幅度的提升。由于独特的区域地质构造、地形地貌和水文气象等条件,中国西部地区一直是水灾害频发的区域,防灾减灾工作已成为影响区域社会经济及国家整体发展的重要方面。作为国家布局在西部的高水平研究型综合大学,四川大学传承和创新了都江堰的治水智慧,在应对高坝泄洪与防洪安全、高坝工程结构安全、山洪泥沙灾害与滑坡防治、流域生态环境保护等山区水灾害方面进行了积极探索,取得了一系列重要成果。主要有：1）开发细观实验与模拟技术,揭示了高坝水力学复杂水流现象的细观机理,建立了更加可靠的判别准则和计算方法,形成系统的细观水力学体系,并创新地提出了多级泄洪原理与技术;2）原创性地提出了地质力学模型破坏模拟与综合法试验新技术,揭示了高坝工程整体结构安全响应机制,建立了能够准确反映受复杂地质环境及超标洪水等因素影响下高坝-坝基-库水整体结构安全评价体系;3）揭示了山洪与泥沙共同作用下“小水大灾”机制,提出了特大山洪泥沙灾害“降阶防控”技术,将山洪泥沙灾害致灾不确定性降到可防控范围;4）引入应用三维激光扫描仪等新设备与技术实现了滑坡变形监测从“点、线、面”拓展到三维空间整体,提升了水动力型滑坡的灾害监测预警水平以及灾害应急响应能力;5）针对滑坡-堰塞坝物质组成和结构特性变异性大的问题,提出了滑坡-堰塞湖分类应急处置与综合治理技术;6）针对西南地区地理、生态与环境特点,提出了生态需水配置和过鱼、梯级水库水温预测成套方法和低温水控制、高坝泄水总溶解气体（TDG）过饱和的预测与调控等一整套维护水生生物生境的关键技术,将生态环境保护研究从工程局部及单一水环境领域,拓展到山区流域整体系统并形成多学科领域交叉的综合科学技术体系。最后,针对中国西部山区河流水灾害的特点以及国家防灾减灾救灾的总体需求,提出了变化环境下的水灾害形成与演化、耦合致灾机理与临界判据、水灾害动力灾变机制与演化过程、突变河流的生境-生物相互作用机制、灾变河流的生态演变机制和新平衡态、水灾害监测预警和风险评估、基础大数据库与云平台、水灾害流域协同管理与灾后重建等一系列山区水灾害领域的重大前沿科学技术问题,有助于促进下一步防灾减灾相关学科领域研究工作的发展。     

山区河流水灾害问题及应对

全球重大自然灾害正深刻影响着人类的生存和发展,如何更有效地应对各类自然灾害尤为重要。2008年"5·12"汶川大地震后,"地球人都要有灾害意识,地球人都要有灾害教育"已深入人心,中国人的灾害意识和防灾技术水平均得到了较大幅度的提升。由于独特的区域地质构造、地形地貌和水文气象等条件,中国西部地区一直是水灾害频发的区域,防灾减灾工作已成为影响区域社会经济及国家整体发展的重要方面。作为国家布局在西部的高水平研究型综合大学,四川大学传承和创新了都江堰的治水智慧,在应对高坝泄洪与防洪安全、高坝工程结构安全、山洪泥沙灾害与滑坡防治、流域生态环境保护等山区水灾害方面进行了积极探索,取得了一系列重要成果。主要有:1)开发细观实验与模拟技术,揭示了高坝水力学复杂水流现象的细观机理,建立了更加可靠的判别准则和计算方法,形成系统的细观水力学体系,并创新地提出了多级泄洪原理与技术;2)原创性地提出了地质力学模型破坏模拟与综合法试验新技术,揭示了高坝工程整体结构安全响应机制,建立了能够准确反映受复杂地质环境及超标洪水等因素影响下高坝-坝基-库水整体结构安全评价体系;3)揭示了山洪与泥沙共同作用下"小水大灾"机制,提出了特大山洪泥沙灾害"降阶防控"技术,将山洪泥沙灾害致灾不确定性降到可防控范围;4)引入应用三维激光扫描仪等新设备与技术实现了滑坡变形监测从"点、线、面"拓展到三维空间整体,提升了水动力型滑坡的灾害监测预警水平以及灾害应急响应能力;5)针对滑坡-堰塞坝物质组成和结构特性变异性大的问题,提出了滑坡-堰塞湖分类应急处置与综合治理技术;6)针对西南地区地理、生态与环境特点,提出了生态需水配置和过鱼、梯级水库水温预测成套方法和低温水控制、高坝泄水总溶解气体(TDG)过饱和的预测与调控等一整套维护水生生物生境的关键技术,将生态环境保护研究从工程局部及单一水环境领域,拓展到山区流域整体系统并形成多学科领域交叉的综合科学技术体系。最后,针对中国西部山区河流水灾害的特点以及国家防灾减灾救灾的总体需求,提出了变化环境下的水灾害形成与演化、耦合致灾机理与临界判据、水灾害动力灾变机制与演化过程、突变河流的生境-生物相互作用机制、灾变河流的生态演变机制和新平衡态、水灾害监测预警和风险评估、基础大数据库与云平台、水灾害流域协同管理与灾后重建等一系列山区水灾害领域的重大前沿科学技术问题,有助于促进下一步防灾减灾相关学科领域研究工作的发展。     

钢骨架塑料复合管的性能及应用

概述了各种钢骨架塑料复合管的类型、优缺点、性能及应用,结合实例指出钢骨架塑料复合管安装及注意事项和水压试验的要求。表明:钢骨架塑料复合管性能优异,安装、施工方便,使用效果好,是21世纪的新型绿色环保管道,应用前景广阔。     

宽尾墩后局部边墙对掺气效果的影响

为了解决X型宽尾墩后台阶面的掺气问题,本文提出了在宽尾墩后设置局部边墙这一新的掺气设施,采用模型试验对比研究了有无局部边墙情况下阶梯面的流态、压强、掺气效果等特性。结果表明,无局部边墙时,水流出宽尾墩后在阶梯面向两侧扩散,封堵了掺气通道,极易发生空蚀破坏;设置局部边墙后,水流出宽尾墩后由于受到边墙的约束,能形成稳定的掺气空腔,掺气充分,可有效减免台阶面的空蚀破坏。宽尾墩后局部边墙结构简单,易于施工,掺气效果好,可有效解决同类工程的掺气减蚀问题。     

瀑布沟放空洞掺气设施试验研究

瀑布沟水电站是一座正在建设的以发电为主,兼有防洪、拦沙等综合利用效益的大型水电工程.其放空洞流量大,流速高,坡度小,沿程空化数小,存在高速水流空蚀破坏的可能,应采取掺气减蚀措施.通过模型比尺为1∶30的水工模型试验,综合分析前人研究成果和已建工程原型观测资料,结合瀑布沟放空洞的具体情况,对掺气设施进行试验研究.通过试验研究,确定掺气设施位置,提出了瀑布沟放空洞掺气设施采用中闸室闸门后突扩突跌和明流洞中部U形挑坎后接陡坡的掺气形式,为放空洞掺气设施的选型设计提供参考.     

山区库岸滑坡涌浪翻坝三维数值模拟研究

以往对滑坡涌浪的研究较多地关注其形成过程和传播规律,而对翻坝模式的研究尚为欠缺。将滑坡涌浪形成、传播、翻坝三个阶段作为整体研究对象,运用FLOW-3D模拟了实际地形中滑坡入水生成涌浪、涌浪传播至坝前并造成翻坝的整个物理过程,全面分析了滑坡涌浪的翻坝规律,以期为库岸滑坡灾害预防提供参考。     

“X”型宽尾墩在底流消能中的应用

针对低Fr底流消力池消能率低的问题,提出进口“X”型宽尾墩+底流消能的消能模式,即在消力池进口设置“X”型宽尾墩,以达到分散水流、增加消能率的目的。通过试验,观测该型消能方式的水流形态、水深沿程分布、时均及脉动压强等水力学参数。结果表明：水流形成了底流+纵向拉伸水流+挑射水流的入池方式,水流分散入池,充分利用了消能水体;水跃长度为跃后水深与跃前水深差的6.8~13.3倍;消力池底板时均压强变化平稳,脉动压强均方根为进口流速水体的0.03~0.18倍;与传统底流消力池相比,消能率提高了2~3倍。对于低Fr底流消能,进口“X”型宽尾墩+底流消能是一种值得推荐的消能方式。     

非标化工设备中环氧玻璃钢衬里工艺及应用

1　前　言　　合成树脂 玻璃布层压制品在国防工业、航空工业、汽车工业及石油化工等领域已得到广泛应用 ,近年来 ,正逐渐应用于化工设备的衬里中。设备的衬里工艺与玻璃的层压工艺不同 ,是采用涂胶、贴布、再反复涂胶布的工艺 ,使设备内形成“三布四胶”或“四布五胶”的玻璃钢内衬层。其作用是防止设备的化学介质腐蚀 ,避免化工生产过程中杂质的生成和带入 ,使产品质量达到高纯度要求。这一工艺的应用 ,使普通钢制化工设备在一定条件下可以代替不锈钢、塑料等设备 ,从而大大减少设备投资、降低成本。某厂年产 50 0ｔ离子交换法制彩电专用…     

基于完好性的深耦合系统中多路径误差

针对全球定位系统(GPS)中的多路径误差消除问题,提出了一种基于完好性和深耦合结构相结合的多路径误差消除方法。首先,把GPS和捷联式惯性导航系统(SINS)构造成深耦合结构;然后,把鉴频鉴相器输出的伪距残差和伪距率残差作为检验统计量;其次,根据伪距残差和伪距率残差服从高斯分布,计算出伪距残差和伪距率残差的检测门限;最后,利用计算出的检测门限去评估检验统计量,把修正后的伪距残差和伪距率残差输入到卡尔曼滤波器中。将该方法与没有使用完好性的多路径误差消除方法进行仿真对比:纬度误差大约降低了40 m,偏航角误差大约降低了4°,北向速度误差大约降低了2 m/s;在与消除多路径误差的传统方法对比中(采用小波滤波),高度误差大约降低了40 m,俯仰角误差大约降低了5°。仿真结果表明,基于完好性的多路径消除方法能够有效消除由多路径带来的定位误差(位置误差、姿态角误差和速度误差),同时比传统的滤波法更能有效减小由多路径带来的定位误差。     

机载高分辨率PD雷达信号模拟器的测试及应用研究

雷达信号模拟器日益成为现代雷达整机调试和评估所不可缺少的测试工具.本文首先简要介绍了机载高分辨率PD雷达信号模拟器实现中的关键技术,在通过对该雷达信号模拟器所作的性能测试证明其为合格的测试信号源后,将其应用于机载高分辨率PD雷达整机的调试和评估中,对雷达信号处理机的各项改善因子和雷达终端的显示接口做了评估和测试.实验结果表明,测试方法全面合理、简单实用,模拟器可以有效地应用在雷达信号处理机和显控性能的检验和评估.