检索结果-内蒙古大学图书馆

工程力学 2025年第4期42卷 265-272页

作者：杨家富骆佳玲王文全四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065

拦污栅下游闸门在动态启闭过程中,拦污栅将在不同流动雷诺数下工作,其水动力动态特性备受关注。为此,基于高时空分辨率的Incompact3d开源软件构架,采用浸入边界法处理复杂流固边界,研究了拦污栅在中低流动雷诺数下(Re≤3900)的水动力特... 详细信息

拦污栅下游闸门在动态启闭过程中,拦污栅将在不同流动雷诺数下工作,其水动力动态特性备受关注。为此,基于高时空分辨率的Incompact3d开源软件构架,采用浸入边界法处理复杂流固边界,研究了拦污栅在中低流动雷诺数下(Re≤3900)的水动力特性。结果表明:在中低流动雷诺数下,拦污栅的水动力特性与前缘涡脱落和尾迹涡的生成紧密相关,升、阻力系数都呈现周期性变化趋势。随着雷诺数增大,拦污栅时间平均阻力系数呈现逐渐降低的趋势,但升、阻力系数的频率逐渐增加。同时发现在Re≤3900时,随着栅条间距的减小,拦污栅时间平均阻力系数呈现逐渐升高的趋势,但升、阻力系数的频率逐渐降低。

关键词：拦污栅水动力特性涡量分布数值模拟高保真

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仿生导叶设计及其水动力学特性研究

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水电能源科学 2025年第2期43卷 191-195,185页

作者：杨家富王文全王秀魏新宇裴俊先四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610500

活动导叶作为水轮机的重要导流部件,紧邻转轮,其尾涡结构会进入下游转轮流道,影响机组的运行稳定性。为此,提出一种具有光滑前缘的变截面仿生活动导叶,分析了不同攻角和不同前缘凸起数量下导叶自身水动力特性、尾迹区压力脉动特征和导... 详细信息

活动导叶作为水轮机的重要导流部件,紧邻转轮,其尾涡结构会进入下游转轮流道,影响机组的运行稳定性。为此,提出一种具有光滑前缘的变截面仿生活动导叶,分析了不同攻角和不同前缘凸起数量下导叶自身水动力特性、尾迹区压力脉动特征和导叶周围流场分布特征。结果表明,在3种不同的攻角下,仿生导叶受到的水动力力矩和径向力相对于原始导叶都大幅降低,最大力矩下降51.2%(攻角20°,sin-two模型),最大径向力下降40.6%(攻角20°,sin-two模型)。sin-three仿生导叶压力脉动降低显著,对于同一导叶高度处的不同监测点,各导叶模型压力脉动幅值大致相同。sin-three仿生导叶对负力面大尺度流动分离的抑制作用效果最佳,甚至在大攻角30°时,也展现出优秀的流动分离抑制作用。基于仿生的被动流动控制措施对优化水电机组在小流量工况运行时(或导叶处于较大的攻角)的运行稳定性具有重要的参考价值。

关键词：仿生活动导叶外形设计被动流动控制压力系数压力脉动涡量分布

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侵蚀功能仪试样形状改进及允许粒径研究

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水利水运工程学报 2025年

作者：王焱龙辛俊龙张鹏涛薛江寒陈辰陈建康四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室中电建电力检修工程有限公司

近年来，极端天气和地质灾害导致堰塞坝和土石坝漫顶溃决频发，为探究漫顶过程中的水土相互作用机理，需对坝体土石料进行冲蚀试验。堰塞坝和土石坝级配宽泛，如何对粗粒土开展冲蚀试验，准确获取其冲蚀参数是目前的研究难点之一。对于... 详细信息

近年来，极端天气和地质灾害导致堰塞坝和土石坝漫顶溃决频发，为探究漫顶过程中的水土相互作用机理，需对坝体土石料进行冲蚀试验。堰塞坝和土石坝级配宽泛，如何对粗粒土开展冲蚀试验，准确获取其冲蚀参数是目前的研究难点之一。对于固定管道截面尺寸的改进侵蚀功能仪，通过建立其三维管道模型并利用Ansys Fluent进行流体仿真模拟，研究选取合适的试样截面几何形状及最大允许粒径。采用2种试样截面形状（矩形和圆形）及4种试样推出高度，探究不同试样参数对冲蚀段水流流态的影响。结果表明随试样推出高度的增加，试样上方流体低流速区域扩大，流速分布不均匀化程度加剧，但相比矩形截面试样，圆形截面试样上方流体所受影响较小，可在更大的试样推出高度下满足改进EFA冲蚀设备的水流剪应力测量需求，从而提高其在固定管道截面尺寸下的试验最大允许粒径，满足粗粒料的冲蚀特性测量需求。

关键词：粗粒土冲蚀试验截面形状最大允许粒径

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手持式三维激光扫描堆石坝试坑体积检测方法

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中国农村水利水电 2025年第05期 150-154页

作者：廖亚斌纪鹏袁坤杜涛姚强中国水利水电第七工程局有限公司四川大学水利水电学院四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

土石坝的填筑质量直接关系到大坝的运行安全，目前常用的灌水法密度检测方法，存在费时费力、效率低、精度差和易受人为因素影响等问题。提出了一种基于手持式三维激光扫描仪的堆石坝检测坑体积测量方法，能够迅速扫描各种类型检测坑，... 详细信息

土石坝的填筑质量直接关系到大坝的运行安全，目前常用的灌水法密度检测方法，存在费时费力、效率低、精度差和易受人为因素影响等问题。提出了一种基于手持式三维激光扫描仪的堆石坝检测坑体积测量方法，能够迅速扫描各种类型检测坑，精确计算检测坑体积，有效解决了灌水法中体积测量效率低、误差大的难题。在双江口315 m高坝压实质量检测应用实例中，与传统的灌水法相比，方法得到的6组压实指标检测结果的最大相对误差仅4.08%，充分证明了本方法在压实质量检测中的有效性和准确性。

关键词：三维激光堆石坝灌水法点云体积测量

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基于CNN-BiLSTM-Attention的重力坝稳定时变安全系数预测模型

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人民珠江 2025年第4期46卷 1-8页

作者：曹宇鑫张瀚尹金超李亚楠四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室四川成都610065 四川大学水利水电学院四川成都610065

在高水压和高渗压等复杂工况作用下,准确把握重力坝安全系数的时变规律并进行有效预测,对于大坝运行状态的科学管控至关重要。为此,基于深度学习理论的CNN-BiLSTM-Attention方法,提出以上游水位、坝顶顺河向位移、时效为自变量,抗滑稳... 详细信息

在高水压和高渗压等复杂工况作用下,准确把握重力坝安全系数的时变规律并进行有效预测,对于大坝运行状态的科学管控至关重要。为此,基于深度学习理论的CNN-BiLSTM-Attention方法,提出以上游水位、坝顶顺河向位移、时效为自变量,抗滑稳定系数为因变量的耦联预测模型。通过对某坝高148.0 m的重力坝工程分析,模型的拟合平均绝对误差(Mean Absolute Error,MAE)和均方误差(Root Mean Square Error,RMSE)为1.12×10-3和1.66×10-3,预测误差MAE、RMSE分别为3.08×10-3和3.53×10-3,与传统统计回归方法相比,预测精度提高了51.80%和45.44%,与SVM(Support Vector Machine)算法相比,预测精度提高了16.08%和10.18%,显示出对有限元计算结果曲线更好的吻合度,预测精度优势也较为明显。

关键词： CNN-BiLSTM-Attention 重力坝预警指标预测模型

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增建隧道爆破施工对既有隧道动力扰动影响研究

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安全与环境学报 2025年第05期 1789-1796页

作者：郑晓卿徐凯张雨帆于广涛彭万标陈川刘东星公路隧道国家工程研究中心浙江数智交院科技股份有限公司四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室中交第四航务工程局有限公司招商局重庆交通科研设计院有限公司

为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧... 详细信息

为揭示隧道爆破荷载作用下既有隧道的动力扰动特征,采用数值模拟和相似模型试验结合的方法,从应力、振速和结构振频等因素研究了爆破振动对既有隧道衬砌结构的影响。结果表明:既有隧道结构迎爆侧受到的振动荷载和应力影响显著大于背爆侧;迎爆侧右拱腰处所受有效应力峰值最大,易首先出现拉伸破坏,且检测面前后5 m范围内振动应力衰减较小,需重点监测;最大振动速度在迎爆侧边墙处最大,拱腰次之,仰拱最小,右边墙处可能因振动速度过大而最先产生破坏;右边墙处受到的X方向应力波远大于其他方向,产生较大振动频率,随着爆破距离增加,振动峰值减小,其中Z方向减小幅度最大。

关键词：安全工程隧道爆破动力扰动爆破振动

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齐口裂腹鱼栖息地产卵场水力微生境修复研究

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长江流域资源与环境 2025年第4期 813-823页

作者：刘明洋四川轻化工大学管理学院四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室

齐口裂腹鱼栖息地产卵场水力微生境具有多指标几何特征。姜射坝下游减水河段修建什么类型生态丁坝角度是合理的，如何衡量生态丁坝修复后水域是否具有产卵场的水力特征，这涉及到较多模糊概念的度量与表征；目前，仅依靠积累一定的实践... 详细信息

齐口裂腹鱼栖息地产卵场水力微生境具有多指标几何特征。姜射坝下游减水河段修建什么类型生态丁坝角度是合理的，如何衡量生态丁坝修复后水域是否具有产卵场的水力特征，这涉及到较多模糊概念的度量与表征；目前，仅依靠积累一定的实践经验或模型试验去确定不同河流的生态丁坝角度。基于Vague集理论建立栖息地修复后产卵场水力微生境相似度模型，参照国外产卵场修复案例，构建齐口裂腹鱼栖息地产卵场修复后微生境相似度标准；借助平均水深二维水动力学模型，对姜射坝齐口裂腹栖息地产卵场修复河段的水深、流速、涡量等水力微生境进行模拟，研究不同角度、不同类型生态丁坝对齐口裂腹鱼栖息地产卵场水力微生境的影响，再利用改进的Vague集验证生态丁坝的修复效果。研究结果表明：在流量较小、生态丁坝间距一定的情况下，正交L形生态丁坝的修复效果最好；生态丁坝有效长度与有效河宽之比愈大的丁坝群，修复后的水力微生境相似度高。

关键词：齐口裂腹鱼栖息地产卵场水力微生境生态丁坝 Vague集

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精轧螺纹钢筋扩大头抗浮锚杆在某工程抗浮中的应用

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建筑结构 2025年第3期55卷 131-138,115页

作者：任东兴彭涛杨宗耀薛鹏符文熹赵晓彦李佳龙彭界超中冶成都勘察研究总院有限公司成都610023 中国五冶集团有限公司成都610063 西南交通大学地球科学与环境工程学院成都611756 四川大学水利水电学院成都610065 四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

抗浮锚杆在解决工程抗浮问题中起到了至关重要的作用。针对普通抗浮锚杆抗拔承载力低和易变形的问题,设计了一种采用精轧螺纹钢筋(PSB)代替普通钢筋的PSB扩大头抗浮锚杆,单根抗浮锚杆抗拔承载力特征值达到700kN,超过常用抗浮锚杆2.8倍... 详细信息

抗浮锚杆在解决工程抗浮问题中起到了至关重要的作用。针对普通抗浮锚杆抗拔承载力低和易变形的问题,设计了一种采用精轧螺纹钢筋(PSB)代替普通钢筋的PSB扩大头抗浮锚杆,单根抗浮锚杆抗拔承载力特征值达到700kN,超过常用抗浮锚杆2.8倍。并通过现场抗拔试验,对PSB扩大头抗浮锚杆开展了变形研究。结果表明,PSB扩大头抗浮锚杆在最大试验荷载1065.1kN作用下锚头位移仅为8.23~15.32mm,平均值为10.98mm,卸载后回弹率为48.41%~72.05%,未出现破坏,展现了优良的性能。与普通HRB钢筋抗浮锚杆相比,PSB扩大头抗浮锚杆通过提高单根抗浮锚杆的抗拔承载力实现减少所需抗浮锚杆的数量,进一步减少钢筋的用量,间接减少了建筑行业的碳排放。

关键词：抗浮锚杆抗浮卵石地层精轧螺纹钢筋

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两种隔断的石笼网垫单元体冲刷数值模拟研究

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水道港口 2025年第1期46卷 87-95页

作者：王迪周成黄良誉何宁钟启明四川大学水利水电学院水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065 南京水利科学研究院岩土工程研究所南京210029

石笼网垫生态护岸因其良好的整体性、透水性、耐腐蚀性、抗冲刷性和环境适应性,被广泛应用于我国河道岸坡治理中,但是传统石笼网垫是用网片作为隔断,需耗费大量人力绑扎和填石料,施工困难。为此,研发设计了新型石笼网垫,将传统的网片隔... 详细信息

石笼网垫生态护岸因其良好的整体性、透水性、耐腐蚀性、抗冲刷性和环境适应性,被广泛应用于我国河道岸坡治理中,但是传统石笼网垫是用网片作为隔断,需耗费大量人力绑扎和填石料,施工困难。为此,研发设计了新型石笼网垫,将传统的网片隔断替换为胶结碎石格构隔断,这样碎石填料和隔断可以一起碾压,能极大提高施工效率。为了探究新型石笼网垫的抗冲蚀性,利用CFD_DEM耦合分析软件,开展了石笼网垫单元体的冲刷数值模拟研究,探究传统与新型石笼网垫单元体的逊径流失累积量随冲刷时间的变化规律,并得出流失的逊径颗粒在冲刷流失过程中的运动轨迹线及其在流失过程中的流速,同时进一步开展了探究不同冲刷流速、岸坡倾角下新型石笼网垫单元体抗冲刷效果的数值模拟。研究结果为推广新型石笼网垫护岸结构的设计与施工提供参考。

关键词：生态护岸石笼网垫单元体冲刷数值模拟离散元 EDEM模型

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高坝工程总溶解气体过饱和影响的原型观测

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中国科学：技术科学 2011年第1期41卷 177-183页

作者：曲璐李然李嘉李克锋邓云四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室成都610065

高坝泄水对环境的不利影响之一是会产生总溶解气体(TDG)过饱和,导致鱼类患气泡病甚至死亡.本文通过对紫坪铺、三峡、二滩、漫湾、大朝山、龚嘴和铜街子等工程的观测,探讨了影响高坝工程过饱和TDG生成与释放过程的主要因素.其中,消能方... 详细信息

高坝泄水对环境的不利影响之一是会产生总溶解气体(TDG)过饱和,导致鱼类患气泡病甚至死亡.本文通过对紫坪铺、三峡、二滩、漫湾、大朝山、龚嘴和铜街子等工程的观测,探讨了影响高坝工程过饱和TDG生成与释放过程的主要因素.其中,消能方式、泄洪流量与泄水建筑物的布置是影响过饱和TDG生成的主要因素,发电尾水的掺混作用可有效降低坝下TDG过饱和度,而支流汇入、水深、紊动是影响TDG过饱和沿程释放的重要因素.观测结果还表明泄水期间TDG过饱和度垂向、横向分布存在规律.研究对积累高坝TDG原型观测经验,评价其对环境的影响具有重要意义,可为TDG过饱和问题的理论研究提供基础数据和参考依据.

关键词：高坝总溶解气体过饱和原型观测

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