检索结果-内蒙古大学图书馆

水道港口 2025年第1期46卷 79-86页

作者：谭昆李芷倩袁晓玲宋成果肖金龙长江航道规划设计研究院武汉430040 长江宜昌航道局宜昌443003

针对水下航道整治建筑物变形与破坏无法实时监测的问题,研究提出基于水声通讯的水下动态感知技术构架,形成集编码、组网、算法为一体的水声通讯方案。经过两轮测试,验证了2 kHz频率声波信号的水中通讯距离超过170 m,以及淤泥、混凝土墙... 详细信息

针对水下航道整治建筑物变形与破坏无法实时监测的问题,研究提出基于水声通讯的水下动态感知技术构架,形成集编码、组网、算法为一体的水声通讯方案。经过两轮测试,验证了2 kHz频率声波信号的水中通讯距离超过170 m,以及淤泥、混凝土墙、建筑垃圾等环境下的穿透能力大于3 m,均高于8 kHz频率声波信号;声波穿透遮挡物后,在水中到达不同距离的场强和距离的平方近似成反比;声波在不同介质中的衰减程度不同,随着介质厚度的增加,衰减也更大。研究成果突破水下信号传输技术难题,解决了长江航道长期面临的水下航道整治建筑物监测数据不连续、不及时等问题,为航道整治建筑物损毁分析、维修决策提供了数据支撑。

关键词：航道工程整治建筑物水声通讯动态监测

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细观尺度下水工混凝土水中拉压徐变试验数值反馈

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水电能源科学 2023年第10期41卷 154-157,162页

作者：邵成羽方国宝徐小枫黄耀英三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 长江勘测规划设计研究院湖北武汉430000 中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司贵州贵阳550081

针对目前尚缺少从细观尺度研究水工混凝土水中徐变特性的问题,通过建立骨料—砂浆—过渡层的混凝土试件细观有限元模型,基于水工混凝土水中拉伸、压缩徐变试验数据,采用正交设计—神经网络—细观有限元计算相结合的方法,反演了水工混凝... 详细信息

针对目前尚缺少从细观尺度研究水工混凝土水中徐变特性的问题,通过建立骨料—砂浆—过渡层的混凝土试件细观有限元模型,基于水工混凝土水中拉伸、压缩徐变试验数据,采用正交设计—神经网络—细观有限元计算相结合的方法,反演了水工混凝土试件细观尺度下砂浆的拉伸、压缩徐变度,最后对比分析了水工混凝土和砂浆拉伸、压缩徐变度的关系。结果表明,水工混凝土水中状态与密封状态下拉压徐变度变化规律相似;不论拉伸徐变还是压缩徐变,砂浆水中徐变度约为水工混凝土水中徐变度的2.4倍。

关键词：水工混凝土水中徐变细观有限元计算砂浆徐变度优化反演

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基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究

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水利水运工程学报 2025年第1期 101-110页

作者：胡继成黄昌硕吴培强陈丽君王若禹赵新化宿迁市水利局江苏宿迁223800 南京水利科学研究院水灾害防御全国重点实验室江苏南京210029 长江保护与绿色发展研究院江苏南京210098 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用,供水能力不足、制约水资源开发利用,水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题,开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究,以促进区域水资源的优化配置,提高水利... 详细信息

针对宿迁黄河故道片区河道调蓄空间不足、雨洪资源无法有效利用,供水能力不足、制约水资源开发利用,水系连通不畅、区域水环境容量不足等问题,开展基于刚性约束的宿迁黄河故道片区水资源配置研究,以促进区域水资源的优化配置,提高水利保障能力。在水资源刚性约束要求下,将需水划分为刚性、刚弹性、弹性需水3个层次,采用遗传算法建立刚性约束水资源配置模型,以可用水量配置黄河故道片区刚性需水。结果表明,在规划水平年现状工程条件下的可用水量不能满足规划水平年2025年、2030年90%保证率下的刚性需求。因此,未来须增加外调可用水量,可建设龙岗枢纽工程、朱海站、洋河引水工程等三大工程。该配置方案可为宿迁建设黄河故道生态富民廊道提供水资源保障方面的科技支持。

关键词：刚性约束刚性需水可用水量遗传算法水资源配置黄河故道

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三峡水库运行后汉口—九江河段水位变化特征及成因

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水科学进展 2024年第1期35卷 85-97页

作者：章广越谈广鸣张为李明尹志李清韬武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 长江航道规划设计研究院国家内河航道整治工程技术研究中心湖北武汉430040 长江水利委员会水文局长江中游水文水资源勘测局智慧水文智能控制重点实验室湖北武汉430014

大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方... 详细信息

大型水库的修建引起坝下游的水位调整,进而对河势、航运、防洪及生态等产生显著影响。为探究汉口—九江河段水位变化特征及成因,采用M-K分析法分析1988—2022年汉口、黄石港和九江站的水位变化趋势,并使用基于距平残差的水位变幅分析方法和一维水动力模型,分析河道冲淤、下游水位和阻力变化对不同特征流量下水位变化的影响。研究结果表明:①三峡成库前,除九江站枯水位呈显著性下降趋势,各级流量下的水位均没有显著性变化趋势。②三峡成库后,九江站的水位变化趋势与建库前相同;汉口站、黄石港站在12000 m^(3)/s和20000 m^(3)/s下的水位呈显著性下降趋势,12000 m^(3)/s时降幅分别为0.072、0.045 m/a,20000 m^(3)/s时降幅分别为0.048、0.027 m/a;水位变化的临界转换流量约为30000 m^(3)/s,在该流量附近水位未出现明显变化;当流量大于30000 m^(3)/s时,水位呈非显著性上升趋势,45000 m^(3)/s下的升幅分别为0.037、0.049 m/a。③临界转换流量以下水位下降的主导作用为河道冲刷,临界流量附近的水位未出现明显变化源于阻力增大作用接近抵消了河道冲刷的影响,临界转换流量以上的水位上升源于阻力增大作用更加明显,个别年份的洪水位上升显著源于下游水位顶托作用明显。

关键词：水位变化水位—流量关系河道阻力 M-K分析法汉口—九江河段三峡水库

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复杂流域水资源系统风险多链路网络研究II：风险传播

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水资源保护 2024年

作者：冯仲恺高浩宇牛文静王煜彭少明郑小康河海大学水灾害防御全国重点实验室河海大学水文水资源学院长江水利委员会长江水文局水利部黄河水利委员会水利部水利水电规划设计总院黄河勘测规划设计研究院有限公司

为探明流域水资源系统风险传播过程，本文以风险多链路网络为基础，建立了统筹启动阶段、传播阶段、消退阶段的风险传播模型，提出了节点风险灵敏指数（SI）、链路承载风险量、网络风险扩散指数及网络结构脆弱性指数等风险传播分析指标... 详细信息

为探明流域水资源系统风险传播过程，本文以风险多链路网络为基础，建立了统筹启动阶段、传播阶段、消退阶段的风险传播模型，提出了节点风险灵敏指数（SI）、链路承载风险量、网络风险扩散指数及网络结构脆弱性指数等风险传播分析指标，构建了介数防控、度值防控、SI防控、随机防控等风险防控策略。结果表明：节点风险灵敏指数、不同节点的区分度与负荷增量呈正相关；链路承载风险量与传播次数呈负相关、与风险源负荷增量呈正相关；一般情况下网络风险扩散指数呈先增后减趋势、网络结构脆弱性指数呈持续衰减趋势，而且二者随消退系数、负荷保留系数动态变化。此外，在减缓风险扩散程度时，防控效果依次为介数防控>度值防控>SI防控>随机防控>无防控策略，即优先调控介数中心性较大的关联要素，以降低网络风险传播速率；在削减风险节点数量时，则SI防控>随机防控>介数防控>度值防控>无防控策略，即优先调控节点风险灵敏指数较高的关联要素，以降低网络结构脆弱性。综上，本文从节点、链路、网络视角出发，解析了不同负荷下风险传播特征，为复杂流域水资源系统风险管理提供了新方法。

关键词：黄河流域水资源系统风险多链路网络风险传播复杂网络

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高应力环境下复杂错断机制隧道模型试验装置的研制与应用

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岩石力学与工程学报 2024年第5期43卷 1080-1095页

作者：崔臻张佳威盛谦马亚丽娜周光新颜天佑李建贺中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071 武汉轻工大学土木工程与建筑学院湖北武汉430023 中交第二公路勘察设计研究院有限公司湖北武汉430056 南昌市水利局江西南昌330000 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

活动断层受构造作用发生错动时,跨越活动断层的隧道将会发生不同程度的结构损伤及破坏。现存模拟跨活断层隧道错断的试验装置,大多针对浅埋隧道,未考虑深部应力环境,影响其试验结果在大埋深高应力隧道工程中的应用。鉴于此,研制可模拟... 详细信息

活动断层受构造作用发生错动时,跨越活动断层的隧道将会发生不同程度的结构损伤及破坏。现存模拟跨活断层隧道错断的试验装置,大多针对浅埋隧道,未考虑深部应力环境,影响其试验结果在大埋深高应力隧道工程中的应用。鉴于此,研制可模拟高地应力环境下复杂断层错动机制的试验装置成为关键一环。结合我国西部强震区大型生命线工程跨活断层隧道特征确定试验装置参数需求,研制出试验装置,并基于该装置研究深埋与浅埋隧道衬砌破坏特征的差异。结果表明:(1)我国西部强震区工程跨活断层隧道具有大埋深、高地应力、复杂错断特征,故确定试验装置围压加载设计参数为0.8 MPa;水平错距设置为20 cm,竖直错距设置为10 cm。(2)通过开展自由场及隧道模型错断试验,验证设备可有效遂行走滑错动、倾滑错动、以及走滑–倾滑耦合错动,且在错动过程中围压可保持在稳定状态,达到研制目的。(3)通过隧道错断试验得出,深埋隧道产生较大的挤压变形,破坏区域较大;浅埋隧道在跨断层位置隧道被剪断,破坏程度较严重;在断层与隧道交角小角度时隧道破坏更严重。该设备的研制为研究高应力环境下跨复杂机制活断层隧道受破环影响提供重要的试验装备基础。

关键词：隧道工程活断层复杂错断机制高地应力试验装置

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橡胶-砂混凝土耗能特性智能预测模型研究

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铁道工程学报 2024年第7期41卷 113-120,126页

作者：梅贤丞马亚丽娜李建贺丁长栋陈兴强崔臻白强强中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点试验室武汉430071 中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 长江勘测规划设计研究有限责任公司水利部水网工程与调度重点试验室武汉430010 长江科学院水利部岩土力学与工程重点试验室武汉430010 中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043 中国建筑第六工程局有限公司天津300171

研究目的:减震层结构设计是保障西部强震区地下工程结构稳定的重要措施,而减震材料的发展和应用是丰富减震层结构设计和保障其性能的关键,全面认识橡胶-砂混凝土耗能特性为其有效应用于地下工程减震层奠定基础。本文通过霍普金森压杆试... 详细信息

研究目的:减震层结构设计是保障西部强震区地下工程结构稳定的重要措施,而减震材料的发展和应用是丰富减震层结构设计和保障其性能的关键,全面认识橡胶-砂混凝土耗能特性为其有效应用于地下工程减震层奠定基础。本文通过霍普金森压杆试验测试橡胶-砂混凝土的耗能性能,并基于试验结果,以反向传播神经网络为基础算法,通过四种不同的群体智能优化算法分别对其进行优化,从而构建四种集成反向传播神经网络-群体智能优化算法的混合智能预测模型。研究结论:(1)影响橡胶-砂混凝土耗能特性的重要程度从高到低依次为:橡胶含量>水泥含量>橡胶粒径;(2)四种混合智能预测模型的最佳种群数量为150(PSO-BPNN)、75(FOA-BPNN)、75(LSO-BPNN)和80(SSA-BPNN);(3)对橡胶-砂混凝土透射能占比预测精度最高的是LSO-BPNN混合智能模型,其他模型预测精度从优到劣依次为:PSO-BPNN、FOA-BPNN、SSA-BPNN;(4)本研究成果可用于研制适用于铁路隧道等地下工程减震材料的橡胶-砂混凝土,为保证铁路隧道安全建造和稳定运营的减震设计提供理论指导依据。

关键词：地下工程减震层橡胶-砂混凝土耗能特性智能预测模型

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考虑养护温度的水泥土搅拌桩强度模型探讨

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长江科学院院报 2021年第12期38卷 125-129页

作者：费大伟黄耀英方国宝蔡忍谢同三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 长江勘测规划设计研究院武汉430010

室内水泥土标准试验与现场水泥土搅拌桩在养护温度和成桩工艺方面存在较大差异,导致室内水泥土抗压强度难以合理反映现场水泥土搅拌桩抗压强度。为此引入等效龄期理论和调整系数分别反映不同温度历程和成桩工艺对现场水泥土搅拌桩抗压... 详细信息

室内水泥土标准试验与现场水泥土搅拌桩在养护温度和成桩工艺方面存在较大差异,导致室内水泥土抗压强度难以合理反映现场水泥土搅拌桩抗压强度。为此引入等效龄期理论和调整系数分别反映不同温度历程和成桩工艺对现场水泥土搅拌桩抗压强度的影响,从而建立考虑养护温度的水泥土搅拌桩强度模型。首先在室内开展了5、20、40℃3种不同养护温度的水泥土抗压强度试验;然后采用最小二乘法估计了水泥土活化能,并采用优化算法辨识了水泥土抗压强度模型参数;最后基于典型水闸工程地基温度和桩身强度检测值,识别了该模型的调整系数。分析表明,同龄期水泥土抗压强度随养护温度的增加而增加;成桩工艺差异对水泥土强度影响较大;新模型能较好地反映水泥土搅拌桩强度的发展规律。

关键词：水泥土搅拌桩养护温度等效龄期无侧限抗压强度调整系数

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长江干线武安段6 m水深航道整治工程航运经济效益评估

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水运工程 2024年第6期 142-147,169页

作者：赵振董鸿瑜许鹏陈洁李蕾孙辉长江航运发展研究中心湖北武汉430014 长江航道规划设计研究院湖北武汉430040 长江三峡通航管理局湖北宜昌443000

武安段6 m水深航道整治工程建成后,万吨级江海船舶可常年直达武汉,航运经济效益十分显著。以散杂货为代表船舶,按照有无对比、实际发生原则,基于2018—2022年武安段通航统计数据,科学评估武安段航道货运量和船舶结构,并在此基础上构建... 详细信息

武安段6 m水深航道整治工程建成后,万吨级江海船舶可常年直达武汉,航运经济效益十分显著。以散杂货为代表船舶,按照有无对比、实际发生原则,基于2018—2022年武安段通航统计数据,科学评估武安段航道货运量和船舶结构,并在此基础上构建航运经济效益定量计算模型,对武安段实施后航运经济效益进行评估。经测算,2022年武安段散杂货船产生的航运经济效益达4.84亿元,超过工程设计阶段的预期目标。研究不仅可用于确定工程主要经济效益指标是否实现,为工程后评估提供重要参考,还有利于指导航道工程项目的投资和管理,为推进相关项目计划和政策优化提供依据。

关键词：武安段工程散杂货船有无对比法航运经济效益定量评估

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三峡电站日调度驱动的支流振荡对支流水温垂向结构的影响

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长江科学院院报 2022年第11期39卷 89-93,101页

作者：闫金波纪道斌杨忠勇陶冶和玉芳崔玉洁长江水利委员会水文局长江三峡水文水资源勘测局湖北宜昌443002 三峡大学水利与环境学院湖北宜昌443002 河北省水利规划设计研究院有限公司石家庄050021

三峡电站日调度驱动的重力波对其支流动力过程造成显著影响,其中的高频水流波动会显著影响支流库湾的物质、能量等垂向扩散和输运过程,进而影响水华暴发等环境问题。基于三峡水库香溪河支流2021年蓄水期末的水动力及水温垂向结构监测数... 详细信息

三峡电站日调度驱动的重力波对其支流动力过程造成显著影响,其中的高频水流波动会显著影响支流库湾的物质、能量等垂向扩散和输运过程,进而影响水华暴发等环境问题。基于三峡水库香溪河支流2021年蓄水期末的水动力及水温垂向结构监测数据,分析了三峡电站日调度驱动的支流库湾高频振荡对水温结构的影响。研究发现,三峡出库流量日波动驱动支流水位也呈日波动和高频波动特征,其中水位日波动振幅约0.3~0.5 m,高频水位波幅约0.04 m。库湾底层水温高频波动比中上层更加明显,与香溪河库湾水深从河口向上游逐渐变浅有关系。支流近底水温波动功率谱分析显示,香溪河湍流耗散速率(6.5×10^(-7) W/kg)明显高出一般水库的近底耗散率,表明水库调度驱动的水体高频波动导致较强的湍流发育和耗散。

关键词：流量日调节支流振荡水温波动功率谱分析湍流耗散

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