简介:为深入研究万家寨水库上游河段冰期的冰情特征与演变规律,并为该河段的防凌减灾工作提供科学依据,依据实测的水位、流量、河道地形资料,通过HEC-RAS软件建立黄河干流万家寨水库上游坝址至头道拐段的水动力模型,模拟研究河段2013年4月-2014年3月的水动力变化过程,探究各典型时期水动力参数的时空分布特性.结果表明:(1)基于实测水位数据对模拟结果进行对比验证,模拟水位与实测水位的相对误差〈13%,吻合度较高,可以较好地模拟研究河段的水力要素随时间、空间的演变过程.(2)研究区域枯水期、汛期、流凌期、开河期模拟水位空间分布存在差异性.结合流量特征分析,各典型时期上下游河段的水位差与流量呈正相关关系.(3)通过分析各典型断面处的水深和流速变化过程,曹家湾河段在冰期易卡冰结坝、诱发冰凌灾害的主要原因为:该河段过水断面相对较小且水流经过此处流速明显降低。
简介:向家坝水电站混凝土重力坝采用底流消能形式,溢流坝坝面的表孔和中孔采用高低坎间隔布置,各孔之间的水流以隔墙分开。当大坝大流量泄洪时,部分隔墙淹没在消力池中水跃的跃首位置,在低频大幅水流波动的作用下,其动力响应和稳定性问题十分突出。通过模型试验研究了隔墙在泄洪时的水动力特性,并将模型试验结果应用于有限元数值计算,分析了隔墙的模态和动力响应,进而评价其安全稳定性,得出的结论是:隔墙在泄洪时不会发生与水流的随机共振,但是,靠近挑坎的隔墙根部动应力较大,因此,在隔墙的结构设计时应采取适当措施(如:配筋)予以加强。同时,为了改善隔墙的受力条件,通过体型方案优选得到受力条件较好的隔墙体型。该成果有实际的应用意义,可为今后类似的工程提供参考。
简介:某200m级的碾压混凝土重力坝坝基地质条件复杂,两条断层分别位于坝踵、坝趾附近岩体的关键部位,对坝基、坝体的变形、应力、抗滑稳定性等有较大的影响,因此有必要采用有限元法复核该坝在静动力作用下的应力变形。建立了该坝底孔坝段的三维有限元模型。分别以规范反应谱、场地反应谱为目标谱合成了设计地震、校核地震下共四条人工地震波,然后对该底孔坝段模型在九种工况下进行了静、动力分析,并对坝体关键部位的主应力按极限状态公式进行了强度验算。结果表明:在静力、设计地震、校核地震作用下,底孔坝段坝踵垫层混凝土和上、下游折坡处材料抗拉强度均满足要求;坝趾的抗压强度也满足要求,并且具有较大的安全裕度:场地谱人工波的计算结果与规范谱人工波的结果很接近。
简介:潮河流域是北京市城市供水的重要水源地。受环境变化影响,潮河流域降雨-径流关系发生了显著性变化,严重影响到北京城市供水安全。利用水文气象长系列数据(1961-2014年)分析了潮河流域降雨-径流关系的变化,采用经验统计分析法定量分析气候变化和人类活动对其径流变化的影响,研究发现:近50年来在降雨波动且微弱下降趋势下,其径流呈现出较大幅度变化且具有显著下降趋势,尤其是2000年以后;潮河流域降雨-径流关系发生突变的年份为1979年、1998年。1979年以后径流系数显著减少,其中1979-1998年人类活动对径流减少占主导地位,其影响贡献率为-109.75%,气候变化对径流影响为正效应,影响贡献率为9.75%;1999-2014年人类活动对径流减少影响贡献率为-88.97%,气候变化影响贡献率为-11.03%。
简介:为研究河口的泥沙输移规律和最大浑浊带与盐水入侵、咸淡水混合等的关系,本文提出了具有二阶精度、建立在9结点有限单元上的三维水动力及泥沙输移模型,该模型考虑了由水平密度梯度引起的斜压项、引用2.5阶Mellor-Yamada紊流模型耦合计算水流的涡动黏滞性系数与物质的紊动扩散系数。本模型采用破开算子法求解控制方程:用欧拉-拉格朗日法求解水平对流项;用有限元法求解水平扩散项;有限差分法求解垂向扩散项。模型应用于模拟珠江口的泥沙运动,计算域包括整个河口的八大口门,用1998年7月的洪季大潮实测资料进行了潮位、流速及流向、盐度及含沙量等的验证,模型计算结果与实测结果吻合良好。在模型验证的基础上,文中简要讨论了珠江河口的泥沙输移、盐水入侵及最大浑浊带等物理现象。
简介:坝顶加筋是心墙堆石坝抗震的重要工程措施之一,然而目前对其抗震效果的试验研究并不充分。本文利用中国水科院双向离心机振动台开展了动力离心模型试验,探究了铺设土工格栅加固坝顶这一措施的抗震效果,并探讨了埋设间距及土工格栅材料刚度对心墙堆石坝动力响应的影响。动力离心模型试验结果表明,坝顶加筋提高了坝顶刚度,导致坝顶附近区域顺河向和竖向动力响应变强。采用0.08H至0.16H间距加筋都将起到增强坝体刚度、提高坝体抗震稳定性的作用,坝顶加筋降低震陷、裂缝等风险,有利于坝体的安全稳定。土工格栅的刚度对心墙堆石坝的动力响应影响较大,刚度过大的材料难以造成土料与土工格栅的紧密结合,从而不能起到良好的抗震效果。
简介:本文利用基于有效应力原理的有限元程序,计算了埋立在软弱成层地基上的高耸式结构物地震响应,重点考虑成层地基的土层构成对结构物地震稳定性的影响。结果表明:(1)地表土体为松散的冲填砂时,地震中产生砂土液化,极大的降低了地表承载力,高耸式结构物的埋深应适当增加;(2)地表土体为软弱的冲积黏土时,地震中并未产生液化破坏,但由于地表黏土层放大了地震波振幅,结构物摇晃剧烈,应着重验算结构物自身的抗弯刚度;(3)地表同为易液化的冲填砂、结构物埋深足够大时,还应考虑易液化层厚度,厚度较大的易液化层能够有效的减弱地表处地震波振幅,降低结构物的倾覆风险。