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[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
韦成耀 庄文宇 王涛 高辰锋 刘耀儒 杨强
近坝边坡的稳定性对大坝和水电站运行安全至关重要,锦屏一级水电站投入运行近10年,左岸近坝边坡部分区域变形仍未收敛,其变形机理尚未完全明确。锦屏左岸的深部裂缝对水电站设计期拱坝轴线选择影响较大,而研究深部裂缝成因及对边坡变形的影响对边坡和拱坝安全具有重要意义。该文通过数值模拟分析锦屏河谷演化过程中地应力的变化特征,研究深部裂缝形成的影响因素和力学机制。研究结果表明:深部裂缝的形成与河谷下切、左岸边坡复杂地质条件、构造应力密切相关。受上述因素影响,高高程岩体向深部卸荷,在河谷下切后期发生应变能快速释放现象,造成深部岩体发生卸荷破坏形成深部裂缝;低高程岩体虽仅在表层发生卸荷破坏,但随深度增加,主压应力σ1与主拉应力σ3比值减小,且主压应力σ1保持较高量值,使深部岩体发生压剪破坏形成深部裂缝。该文通过分析边坡变形监测资料和河谷演化蠕变计算,研究了深部裂缝与边坡运行期持续变形之间的关系。分析监测资料表明:煌斑岩脉和断层等软弱带是产生边坡运行期变形的主要因素,深部裂缝和构造应力对边坡变形的影响较小。
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
曲星 李宁
【目的】研究灌浆荷载对锦屏一级水电站左岸坝肩边坡稳定性的影响,并确定最终的硐室灌浆方案。【方法】推导了裂隙灌浆时浆液扩散的数学模型,得出不同水灰比及不同初始灌浆压力下,灌浆压力随浆液扩散半径变化的分布曲线;针对灌浆孔垂直或平行于煌斑岩脉2种最不利灌浆工况,采用二次积分的方法,计算多孔灌浆时叠加的灌浆压力值;选取左岸坝肩典型剖面,针对边坡内部硐室分布情况及实际灌浆制定的洞周灌浆次序,将多个灌浆孔同时灌浆时的浆液压力作为荷载,分析洞周及洞底多个灌浆孔同时灌浆对边坡稳定性的影响。【结果】随着水灰比的降低,浆液扩散半径逐渐减小;随着初始灌浆压力的增大,浆液扩散半径增加。灌浆孔垂直于岩脉时的多孔灌浆压力...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
王玉蓉 李嘉 李克锋 芮建良
针对雅砻江锦屏二级水电站减水河段面临的水生生物生态需水问题,提出了计算河道最小生态基流量的生态水力学法,考虑了水力生境参数的全河段变化情况,计算结果避免了单凭最低值进行判断所造成的判断失误。确定了锦屏二级水电站减水河段鱼类对流速、水深、水面宽等水力生境的需求。通过河道水力模拟,得出为满足减水河段鱼类的生存及繁衍,必须保证枯水季节猫猫滩闸址下泄45 m3/s流量,在该流量下,锦屏二级水电站减水河段中95%左右河段水力因子可满足研究中提出的河道内鱼类的生存条件;水温的变化不会影响河道内鱼类产卵;鱼类适应的缓流水、急流水、浅滩、深潭等水力形态的位置虽然发生变化,但数量保持不变。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
陈秀铜 李璐
水利工程的生态系统服务功能涉及影响因素众多,各因素间相互关联、逻辑关系复杂,但往往具有层次结构。每个因素对系统服务功能贡献的大小有其自身属性所决定的确定性,但实际度量中又表现为模糊性特征,针对常用替代方法(如市场价值法、机会成本法、影子工程法、旅行费用法、防护费用法等)评价生态系统服务功能的缺点,将系统工程决策方法和模糊数学评价方法有机结合,提出了一种层次分析-模糊数学(AHP-FUZZY)水库生态系统服务功能综合评价方法,该方法较全面地考虑了水库生态系统服务功能的多种影响因素,避免了仅考虑少数几种判据所带来的局限性,同时通过层次结构分析较为客观地给出了各种影响因素的影响度值,为提高水库生态系...
[期刊] 中国农业大学学报
[作者]
高瑞霞 剧锦三 蒋秀根 庄金钊
为避免采用阶段策略时模型简化可能导致的柱型薄壁结构中裂缝边缘有凸起变形时应力强度因子的计算误差 ,分析了采用该方法 ,柱型薄壁结构裂缝边缘有无凸起变形时二维与三维模型所得应力强度因子的特点和局部模型尺寸对应力强度因子的影响。结果表明 :1)裂缝边缘有无凸起变形时应力强度因子有很大差别 ,裂缝半长为 133 4mm时 ,三维模型裂缝边缘的径向凸起变形为 4 1mm ,应力强度因子为 4 4 99MPa·mm1/ 2 ,是无凸起变形时应力强度因子 (194 9MPa·mm1/ 2 )的 2 3倍。 2 )裂缝较短 (13 34mm)时 ,二维与三维模型得到的应力强度因子十分接近 ;裂缝越长 ,差...
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
胡凡旭 李博 郭文韬 苏巍 姜伟 党莹超 孙干
为了解乌东德水库蓄水初期坝下江段鱼类的产卵繁殖现状，优化乌东德水库生态调度的实施，于2021年4月21日至6月8日和2022年3月9日至6月28日在金沙江下游乌东德坝下江段进行了鱼类早期资源调查。调查结果显示：至少存在3目7科19种(属)鱼类在乌东德坝下江段产卵繁殖，包括产漂流性卵鱼类10种，长江上游特有类6种。2021～2022年调查期间产漂流性卵鱼类繁殖规模分别为321.72×10~4ind和886.40×10~4ind, 2021年调查期间出现3次产卵高峰，2022年调查期间出现4次产卵高峰。产漂流性卵鱼类繁殖规模与水文过程相关性分析结果表明，乌东德江段产漂流性卵鱼类的产卵量与洪峰流量(R=0.833,P<0.5)、流量日均增长率(R=0.810,P<0.05)以及流量累积涨幅呈显著相关关系(R=0.762,P<0.05),洪峰过程对产漂流性卵鱼类的繁殖具有一定的促进作用。与历史调查结果相比，本次调查到的产卵鱼类的主要种类有所增加，但鱼类产卵规模有所下降。建议加强对乌东德坝下江段鱼类的繁殖需求的研究，在满足目标鱼类繁殖需求的基础上，持续优化生态调度方案，最大程度发挥调度的生态效益。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
周迅 李永龙 周颖玥 王皓冉 李佳阳 赵家琦
基于图像分析的水电站坝面缺陷判别是一种高效、精准的方法,然而大坝裂缝图像存在背景复杂以及裂缝和背景像素比例不均衡等问题,导致传统算法的检测效果差。该文提出一种基于改进的DeepLabV3+网络模型的坝面裂缝检测方法。该方法利用三线注意力模块(three line attention module,TLAM)提高模型对裂缝像素的提取能力;采用空洞空间金字塔池化(atrous spatial pyramid pooling,ASPP)模块进行级联优化,实现更密集的像素采样,获取更丰富的裂缝特征;将MobileNetV2作为特征提取主干网络,可实现网络轻量化并减少模型参数;将焦点损失(focal loss,FL)和Dice损失(dice loss,DL)作为模型的损失函数,可克服数据不平衡的困难。对西南某水电站的坝面裂缝数据集进行模型有效性和对比实验,结果表明:该方法中用来评价模型精度的F_(1,score)、平均交并比(mean intersection over union,MIoU)和平均像素精度(mean pixel accuracy,MPA)的值分别达到73.98%、66.73%和73.81%,比改进前的DeepLabV3+网络检测效果分别提高了3.33%、2.89%和1.12%,该方法可为坝面维护以及未来风险评估提供技术支撑。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
邓李政 袁宏永 陈建国 苏国锋 张鸣之 陈杨 潘睿
滑坡变形破坏过程会持续产生声发射信号,而声发射技术可用于监测斜坡稳定性。有源波导声发射技术是监测土质滑坡深部变形的有效方法,能灵敏感知微小变形并持续监测较大变形,可实现滑坡灾害早期预警。基于一系列滑坡物理模型实验和原位监测研究,声发射监测数据分析方法由定性化向定量化发展。首先,该文综述了利用声发射数据量化滑坡深部变形行为的传统方法,通过经验公式计算反演滑坡位移、速度和加速度,提取滑坡运动信息并分析演化规律,指出传统量化方法面临的挑战;其次,阐述了运用机器学习方法自动量化声发射监测数据,建立滑坡运动状态自动分类模型和滑坡位移预测模型的方法,用以准确量化滑坡速度、加速度和位移等关键变形特征;再次,在声发射监测和机器学习方法的基础上,提出了滑坡早期风险分级预警方法,考虑了数据缺失等不利状况的应对方案;最后,讨论了不同应用场景下声发射数据量化方法的选择倾向,指出了各方法的应用局限和发展趋势。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
吴乃成 唐涛 周淑婵 蒋万祥 傅小城 李凤清 蔡庆华
香溪河是长江三峡水库湖北省最大且靠近坝首的支流,干流全长94 km,流域面积为3 099 km~2,其水能资源丰富,自然落差达1 540 m。以香溪河流域内的18座小水电站为研究对象,于2005年10月20日至11月1日分别对河流主要理化指标及生态系统功能(以附石藻叶绿素a浓度为代表)进行测量,分析其对梯级水电站建设的响应。结果表明:5条河流(包括香溪河干流和4条主要支流)的空间异质性较大;从全流域来看,各主要理化因子如溶解氧、水深、浊度、流速等与附石藻叶绿素a含量相关性很高,但不同支流的主要影响因子各异,证明了流域空间异质性对研究小水电的影响具有重要作用;梯级小水电站建设对河流生态系统功能已产生显著影响,特别是在取水口下游的3号样点。由于取水造成的断流现象严重(采样时期,50%的电站出现断流,最长距离达3.2 km),因此在枯水期确定河流的最低生态需水量,是一个亟待解决的问题。从流域角度出发,通过多学科交叉手段研究小水电站建设如何与其他环境胁迫因子交互作用,如何共同影响河流生物多样性、生态系统结构、功能与服务。这将是流域水电站管理的重要抓手及解决途径,也是未来河流生态学的研究重点。
[期刊] 长江流域资源与环境
[作者]
李桂媛 陈静 段中元 马树清
水电工程的建设对区域环境会产生不可逆转的重大扰动,生态环境监测与预警作为大型水电工程建设的重要环节,为工程区域环境问题分析与研究提供详实的数据支撑,对区域生态环境的修复至关重要。以向家坝水电站为例,分析水电工程建设对区域环境产生扰动的特点,结合产生扰动的各环境要素,构建工程施工区环境监测体系。收集、整理相关监测数据,采用环境因子综合评价法对监测的相关数据进行分析和评价,结合各种环境因子的现状以及变化过程、总结区域环境总体状况的变化规律及空间分布。结果表明:自2007年工程大规模动工以来,区域的生态脆弱度大幅度升高,2008年达到顶峰,自2009年起环境开始改善,保持优于2007、2008年的状...
关键词：
水电建设区 环境监测 环境预警
[期刊] 建筑经济
[作者]
王志平
在建筑业繁荣的背景下,建筑主管部门受到的投诉也多了起来,其中混凝土的裂缝是最普遍的问题之一。在当前施工中如何克服混凝土裂缝是一件非常重要的事,本文将对混凝土裂缝的成因和特性进行分析,并提出预防措施和处理方法。
关键词：
混凝土 裂缝 处理
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
高笑 李宗利 李洋
【目的】研究裂缝对渗流场影响的数值模拟方法,为岩石、混凝土等材料裂缝渗流场的变化研究提供支持。【方法】在等效连续介质模型框架下提出渗透系数张量修正法,并基于流量等效原理推导出修正单元的渗透系数张量矩阵。应用有限元分析软件,分别建立裂缝位于构件边界和构件内部时的分析模型,应用渗透系数张量修正法得到的渗透系数张量表达式定义裂缝单元的渗透特性,将模拟所得渗流场与裂缝真实存在的数值分析结果进行比较,并通过改变修正单元的尺寸分析渗透系数张量修正法对单元尺寸的依赖性。【结果】修正单元为10倍裂缝宽度时,与精确解相比,各分析模型所得渗流量及相应断面孔隙水压的误差均小于0.5%。就单元尺寸依赖性而言,为满足工...
[期刊] 自然资源学报
[作者]
相震 吴向培 王连军 李兆佳 王宁
直岗拉卡水电站地处青藏高原,是黄河上游第4个梯级电站,工程所处区域属生态环境十分敏感和脆弱的青藏高原。论文在阐述直岗拉卡水电站工程影响区生态环境基本特征的基础上,度量了该区域生物多样性及电站运行后对生态环境的影响程度,提出了相关对策。分析表明,直岗拉卡水电站工程在实施严格的环境保护措施后对生态环境的影响是可以接受的。
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