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近40年长江源区湖泊群水色时空演变及其驱动机制
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作者 陈齐 李志晶 +7 位作者 金中武 张国帅 王奕森 杨绪海 韩俊峰 刘玉娇 周银军 肖俊 《湖泊科学》 北大核心 2025年第4期1266-1278,共13页
受青藏高原气候暖湿化影响,长江源区河湖水系演变剧烈,FUI(Forel-Ule Index)水色指数可通过量化水色变化来表征水体生态环境状态。厘清该地区湖泊水色时空变化特征及其驱动因子,对于判断未来气候变化背景下长江源区湖泊水环境变化趋势... 受青藏高原气候暖湿化影响,长江源区河湖水系演变剧烈,FUI(Forel-Ule Index)水色指数可通过量化水色变化来表征水体生态环境状态。厘清该地区湖泊水色时空变化特征及其驱动因子,对于判断未来气候变化背景下长江源区湖泊水环境变化趋势具有重要意义。本研究基于Landsat和MODIS遥感影像,获取了近40年长江源区264个湖泊FUI水色指数,分析了气象水文条件变化下湖泊水色演变趋势及影响因素。结果表明,1984-2023年长江源区大量荒地和草地转化为水体,湖泊数量增加了1.96倍,流域平均输沙模数增加了1.65倍,区域内湖泊水色持续变蓝(FUI水色指数平均降低了2个级别),其中小型湖泊(<5 km^(2))占比为88.55%,其水色分布主要因流域侵蚀作用增强导致大量浅水热融湖盆裸露而呈现黄色(FUI>9);大型湖泊(>100 km^(2))因水位增加导致湖泊水色持续蓝化(FUI<6)。本研究深化了对近40年长江源区湖泊群生态环境变化特征的认识,可为研判气候变化背景下流域水生态环境演变趋势提供科学参考。 展开更多
关键词 气候变化 长江源区 湖泊 FUI水色指数 土地利用类型
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基于耦合调度响应关系的长江上游水库正反向防洪调度研究
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作者 吴文雄 蒋志强 +3 位作者 徐学军 李安强 张弛 义崇政 《水电能源科学》 北大核心 2025年第6期203-207,共5页
基于河道水动力模型及大量的典型场洪水推演结果,分析了长江上游蓄泄过程与下游关键控制断面的水位流量变化规律,量化了防洪工程调控与河湖水文情势变化的数量关系,并基于此构建了由下游水位控制目标反推上游水库调蓄过程的反向控制模型... 基于河道水动力模型及大量的典型场洪水推演结果,分析了长江上游蓄泄过程与下游关键控制断面的水位流量变化规律,量化了防洪工程调控与河湖水文情势变化的数量关系,并基于此构建了由下游水位控制目标反推上游水库调蓄过程的反向控制模型,可实现通过下游防洪要求快速逆推上游水库拦蓄过程,完善了上游水库、下游站点、防洪保护对象之间的动态响应关系,可为上游水库调度提供可靠、便捷的调度决策支撑。 展开更多
关键词 防洪调度 长江上游 调度响应关系 反向控制模型 洪水推演
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长江航运高质量发展对策及关键技术挑战
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作者 钮新强 钱红露 +2 位作者 付中敏 陈小虎 果鹏 《人民长江》 北大核心 2025年第10期55-62,共8页
近年来长江航运发展成效显著,干线货运量连续19 a稳居世界第一,但受上游金沙江“高坝阻隔”、中游三峡枢纽“过坝瓶颈”和荆江“航道梗阻”、下游长江口“超载过饱和”等航运瓶颈制约,长江水运优势和潜力尚未充分发挥。为打通长江航运... 近年来长江航运发展成效显著,干线货运量连续19 a稳居世界第一,但受上游金沙江“高坝阻隔”、中游三峡枢纽“过坝瓶颈”和荆江“航道梗阻”、下游长江口“超载过饱和”等航运瓶颈制约,长江水运优势和潜力尚未充分发挥。为打通长江航运堵点、卡点,研究提出金沙江下游高坝通航工程、三峡水运新通道工程、荆汉运河工程、长江口航道通过能力提升工程共四大工程对策,通过为金沙江下游梯级枢纽增建高坝通航建筑物,为三峡和葛洲坝枢纽增建万吨级大型船闸,开辟中游从荆州到武汉的高等级人工运河,推进长江口“一主两辅一支”航道体系建设等具体措施,构建从上海到四川攀枝花的长江高标准航道,整体提升长江航运能力。此外,探讨了长江航运建设面临的关键技术挑战,包括高坝通航关键技术、通航建筑物改扩建技术、大型人工运河建设技术,以及生态化与智慧化航道建设技术等,以期为长江航运高质量发展提供科技支撑。 展开更多
关键词 长江航运 高坝通航 三峡水运新通道 荆汉运河 长江口航道
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长江与洞庭湖、鄱阳湖江湖关系变化及保护治理对策
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作者 胡向阳 陈莫非 +3 位作者 蔡玉鹏 要威 刘佳明 杨丽妍 《人民长江》 北大核心 2025年第10期78-83,共6页
洞庭湖和鄱阳湖作为长江水系重要组成部分,在洪水调蓄、供水保障、生态维系和区域发展等方面发挥着关键作用。在自然演变与人类活动双重影响下,江湖关系呈现诸如来沙大幅减少、分流减少、枯水时间提前、枯水位持续降低等新的变化特征。... 洞庭湖和鄱阳湖作为长江水系重要组成部分,在洪水调蓄、供水保障、生态维系和区域发展等方面发挥着关键作用。在自然演变与人类活动双重影响下,江湖关系呈现诸如来沙大幅减少、分流减少、枯水时间提前、枯水位持续降低等新的变化特征。在系统梳理江湖关系演变规律及其对两湖水安全影响的基础上,探讨了两湖保护与治理的应对策略。提出有序推进两湖综合整治、完善防洪排涝减灾体系、优化水资源配置与节水措施、强化水环境保护与治理、加强水生态保护修复的对策思路。相关建议可为长江流域高质量发展提供科学依据和技术支撑。 展开更多
关键词 长江 洞庭湖 鄱阳湖 江湖关系 两湖保护与治理
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基于数值模拟的湖库型水体景观规划设计--以MIKE21模型在七里冲水库应用为例
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作者 刘昱 徐晶菁 +2 位作者 熊瑶 徐昕 武柯宏 《中国城市林业》 2025年第3期175-183,共9页
我国地大物博、水库众多,如何平衡库区水利安全、生态安全与景观规划设计间的矛盾是当下可持续发展与绿色水利关注的重点。文章以鄂北地区水资源配置工程中的七里冲水库为例,首先利用MIKE21软件构建库区的二维水动模型,模拟不同工况下... 我国地大物博、水库众多,如何平衡库区水利安全、生态安全与景观规划设计间的矛盾是当下可持续发展与绿色水利关注的重点。文章以鄂北地区水资源配置工程中的七里冲水库为例,首先利用MIKE21软件构建库区的二维水动模型,模拟不同工况下水体水流场与流态;然后以景观规划设计语言对结果进行分析与转译;最后从景观建设适宜性区域划分与具体实施方法两方面提炼基于水动力特征分析的库区景观规划设计方案与实施路径。结果表明,基于湖库水文特征解析以识别适宜建设区域,可为平衡库区景观规划设计与水利安全提供一定科学依据,也可为相关实践项目提供一定思路借鉴。 展开更多
关键词 湖库型水体 景观规划设计 水动力模型 数值模拟
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重庆白帝城长江大桥主桥总体设计 被引量:16
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作者 刘小辉 郑升宝 +2 位作者 陈奉民 李忠评 邓耀 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期100-106,共7页
重庆白帝城长江大桥主桥为主跨916 m的单跨双铰简支悬索桥。该桥主桥采用静力限位和动力阻尼组合约束体系。受两岸地形及索鞍位置限制,中跨主缆垂跨比为1∶11,采用预制平行钢丝索股(PPWS)法施工。主缆采用标准抗拉强度1 860 MPa的热镀... 重庆白帝城长江大桥主桥为主跨916 m的单跨双铰简支悬索桥。该桥主桥采用静力限位和动力阻尼组合约束体系。受两岸地形及索鞍位置限制,中跨主缆垂跨比为1∶11,采用预制平行钢丝索股(PPWS)法施工。主缆采用标准抗拉强度1 860 MPa的热镀锌铝高强钢丝,选用“S型缠丝+防护带弹性包裹+主缆干燥空气除湿”综合防护体系。为适应加劲梁的横向摆动,短吊索采用关节轴承构造与加劲梁吊耳、索夹相接。加劲梁采用流线型扁平钢箱梁,总宽33 m、高3.2 m,标准横隔板采用空腹桁架式结构。为减轻结构疲劳效应,桥面系采用钢-超高性能混凝土(UHPC)组合桥面板体系。桥塔采用钢筋混凝土门形塔,桥塔基础采用分离式承台+群桩。奉节岸锚碇区围岩较破碎,且受公路隧道及坡上建筑物限制,采用折线型隧道式锚碇,利用适用于大倾角隧洞的铣挖机机械开挖工艺施工;巫山岸锚碇位于瞿塘峡互通匝道桥内,采用埋置式重力式锚碇,利用原槽现浇工艺增加锚碇的侧向摩阻力。 展开更多
关键词 悬索桥 钢箱梁 空腹式横隔板 钢-UHPC组合桥面板 隧道式锚碇 重力式锚碇 桥梁设计
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太洪长江大桥隧道式锚碇设计 被引量:11
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作者 郑升宝 刘小辉 +1 位作者 陈奉民 邓耀 《世界桥梁》 北大核心 2022年第1期19-25,共7页
太洪长江大桥主桥为跨径808 m单跨简支钢箱梁悬索桥,南川岸采用隧道式锚碇,锚碇位于极软岩中,岩石天然饱和抗压强度为4.49 MPa,围岩级别为Ⅴ级,地质条件差。针对锚碇工程地形、地质条件,通过在主索鞍处向外旋转边跨主缆及隧道式锚碇轴... 太洪长江大桥主桥为跨径808 m单跨简支钢箱梁悬索桥,南川岸采用隧道式锚碇,锚碇位于极软岩中,岩石天然饱和抗压强度为4.49 MPa,围岩级别为Ⅴ级,地质条件差。针对锚碇工程地形、地质条件,通过在主索鞍处向外旋转边跨主缆及隧道式锚碇轴线角度2°,解决了隧道式锚碇浅埋以及2个锚塞体间距过小的问题;进行多参数比选,隧道式锚碇前、后锚面尺寸(宽×高)分别取13 m×13 m、18 m×19 m,顶部为圆弧形,锚塞体最终长度为58 m,前、后锚室长度分别为35 m、3.8 m。依据规范计算得到隧道式锚碇锚塞体抗拔安全系数为4.3,通过岩土专项试验和数值模拟计算得到围岩稳定安全系数约为6.0,分别满足规范不应小于2.0和4.0的要求。施工时,采用围岩损伤控制和光面爆破相结合的开挖技术,以减少隧洞围岩损伤,锚塞体采用强格栅钢架防护形式,以加强锚塞体和围岩整体受力。 展开更多
关键词 悬索桥 隧道式锚碇 极软岩 岩土专项试验 数值模拟 开挖 防护 结构设计
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重庆大溪河特大桥主桥设计 被引量:10
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作者 陈奉民 郑升宝 +2 位作者 谢小华 岳伟勤 李林 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2024年第4期126-133,共8页
重庆大溪河特大桥主桥为(92+168+650+168+92)m双塔双索面组合梁斜拉桥,采用半飘浮体系,塔梁之间设置竖向支承、横向限位和纵向阻尼,有利于降低梁端位移和桥塔内力。桥塔采用神女造型的钻石形桥塔,钢筋混凝土空心塔柱。主梁采用双边工字... 重庆大溪河特大桥主桥为(92+168+650+168+92)m双塔双索面组合梁斜拉桥,采用半飘浮体系,塔梁之间设置竖向支承、横向限位和纵向阻尼,有利于降低梁端位移和桥塔内力。桥塔采用神女造型的钻石形桥塔,钢筋混凝土空心塔柱。主梁采用双边工字形钢-混组合梁,桥面板采用预应力混凝土和超高性能混凝土(UHPC)预制板,板间湿接缝采用UHPC填筑。边跨采用“压重+结构调整+竖向锚索”的配重方式,防止运营阶段过渡墩及辅助墩支座出现负反力。斜拉索索面呈扇形布置,共208根,为抑制斜拉索风雨激振,斜拉索外护套上设置双螺旋线,在索梁锚固端和索塔锚固端设置内、外阻尼器。索梁锚固采用外置钢锚管形式的钢锚梁,塔上斜拉索分别锚固在上中塔柱连接段隔板及塔壁、上塔柱的钢锚梁上。辅助墩和过渡墩均采用花瓶形空心墩,桥塔和桥墩基础采用整体式承台+群桩基础。主梁采用导流板+下中央稳定板的组合气动措施,风洞试验结果表明:该气动措施能有效控制主梁的涡激振动振幅在安全范围。 展开更多
关键词 斜拉桥 半飘浮体系 钻石形桥塔 钢-混组合梁 预制桥面板 锚固结构 气动措施 桥梁设计
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城市深埋输水隧洞工程勘察设计关键技术研究 被引量:5
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作者 杨启贵 王汉辉 张存慧 《人民长江》 北大核心 2024年第12期168-175,共8页
城市输水工程建设已成为解决水资源供需矛盾、完善水资源配置的重要举措,但受供水、供电、燃气、通信等地下管线及地表市政交通、房屋等多因素制约,为释放地表及浅层地下空间资源,越来越多的城市输水工程采用深埋布置方式。以深圳市正... 城市输水工程建设已成为解决水资源供需矛盾、完善水资源配置的重要举措,但受供水、供电、燃气、通信等地下管线及地表市政交通、房屋等多因素制约,为释放地表及浅层地下空间资源,越来越多的城市输水工程采用深埋布置方式。以深圳市正在规划建设的城市深埋输水隧洞工程为依托,详细分析了勘察设计过程中面临的困难,并介绍了如何系统解决城区复杂勘察环境下选线选址、建筑物选型、超深超大基坑结构稳定、深埋隧洞检修与运维、绿色与智慧建造等技术难题,有效推动了城市密集区深埋输水隧洞勘察设计技术的发展。 展开更多
关键词 城市深埋输水隧洞 勘察设计 选线选址 运维检修 安全建造
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气候变化下长江中下游干流洪水特征研究 被引量:2
10
作者 吴永妍 曾思栋 +3 位作者 季永月 刘强 毛文耀 夏军 《水利水运工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1-13,共13页
研究气候变化下长江中下游干流洪水变化规律对该区域防洪具有重要意义。基于全球气候模式(GCMs)和分布式时变增益水文模型(DTVGM),预估了未来气候变化条件下长江中下游干流典型站点洪水响应特征。结果表明,长江中下游干流径流量在4种共... 研究气候变化下长江中下游干流洪水变化规律对该区域防洪具有重要意义。基于全球气候模式(GCMs)和分布式时变增益水文模型(DTVGM),预估了未来气候变化条件下长江中下游干流典型站点洪水响应特征。结果表明,长江中下游干流径流量在4种共享社会经济路径(SSP)情景下均呈现上升趋势,尤其在SSP5-8.5高排放情景下,季节性水文变动更为剧烈且持续。不同气候情景和模式下,大通、汉口、螺山和宜昌等4个站点的年最大洪峰流量和最大3日洪量均有增长趋势。未来小洪水、中洪水、大洪水、特大洪水发生比例依次减小。相较SSP3-7.0情景和SSP5-8.5情景,SSP1-2.6情景和SSP2-4.5情景发生小洪水的比例更高,而发生大洪水和特大洪水的比例则更低。在SSP3-7.0和SSP5-8.5情景下,大洪水以上量级的洪水发生概率增大,且这两种情景下大洪水的发生趋于极端化。研究结果可为长江中下游干流防洪规划提供科学依据。 展开更多
关键词 气候变化 洪水演变 DTVGM模型 CMIP6 长江中下游干流
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双龙特大桥新型组合式拱座基础设计与施工 被引量:1
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作者 陈新 岳伟勤 +2 位作者 邓耀 陈奉民 苏小波 《世界桥梁》 北大核心 2024年第6期28-35,共8页
重庆巫山县双龙特大桥主桥为计算跨径245 m的中承式钢箱拱桥。双龙岸拱座位于溶隙普遍发育、溶蚀作用强烈的角砾状灰岩中,针对拱座处复杂的地质条件及受力要求,提出一种新型“墙式基础+竖桩”组合基础,墙式基础和竖桩分别承担水平推力... 重庆巫山县双龙特大桥主桥为计算跨径245 m的中承式钢箱拱桥。双龙岸拱座位于溶隙普遍发育、溶蚀作用强烈的角砾状灰岩中,针对拱座处复杂的地质条件及受力要求,提出一种新型“墙式基础+竖桩”组合基础,墙式基础和竖桩分别承担水平推力和竖向压力,受力明确。拱座横桥向宽21.6 m,顺桥向长11 m,为钢筋混凝土重力式实体结构,采用承台群桩基础,拱座后接4 m厚背墙,背墙连接3根地梁,地梁后接墙式基础。计算结果表明:桩顶最大水平位移2.95 mm,单桩轴向受压承载力安全系数2.22,墙式基础最大主拉应力0.35 MPa,拱座基础抗推、抗压、抗裂能力强。拱座基础按地梁、墙式基础和拱座开挖→桩基开挖、浇筑→墙式基础、地梁和拱座浇筑的顺序施工,并采取注浆加固、护壁支护、桩基防水等施工防护措施,确保施工安全。 展开更多
关键词 中承式拱桥 拱座 “墙式基础+竖桩”组合基础 背墙 地梁 结构设计 受力分析 施工防护
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旭龙水电站设计重大技术问题研究 被引量:1
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作者 王小毛 孔凡辉 +1 位作者 黄红飞 王维浩 《人民长江》 北大核心 2024年第S2期138-143,169,共7页
旭龙水电站是“十四五”期间开工建设装机规模最大的水电站,也是《长江保护法》实施以来第一个核准的大型水电站项目。为应对工程建设面临的地震烈度高、坝区边坡高、环保要求高和拱坝温控难度大、发电流量变幅大、移民工作难度大等特... 旭龙水电站是“十四五”期间开工建设装机规模最大的水电站,也是《长江保护法》实施以来第一个核准的大型水电站项目。为应对工程建设面临的地震烈度高、坝区边坡高、环保要求高和拱坝温控难度大、发电流量变幅大、移民工作难度大等特点难点,针对枢纽布置、拱坝防震抗震、地下洞室群稳定、水轮机稳定运行、环水保设计以及移民安置等方面的研究及设计成果开展了论述。经过长达18 a的研究、论证、设计,设计单位妥善解决了一系列重大技术问题,为确保旭龙水电站项目顺利核准以及工程如期建设提供了坚实的技术保障。 展开更多
关键词 枢纽布置 特高拱坝 地下电站 长江保护法 旭龙水电站
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旭龙水电站特高拱坝设计
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作者 孔凡辉 黄红飞 +1 位作者 王维浩 熊堃 《人民长江》 北大核心 2024年第S2期144-149,共6页
旭龙水电站特高拱坝坝高213 m,坝址地震烈度高,两岸地形与坝基地质条件复杂,拱坝设计工作难度大。为此,采用多种数值分析与模型试验等方法,对拱坝建基面选择、体形及拱端优化、拱冠梁等坝体体形设计、坝体抗震性能分析、泄洪孔口结构影... 旭龙水电站特高拱坝坝高213 m,坝址地震烈度高,两岸地形与坝基地质条件复杂,拱坝设计工作难度大。为此,采用多种数值分析与模型试验等方法,对拱坝建基面选择、体形及拱端优化、拱冠梁等坝体体形设计、坝体抗震性能分析、泄洪孔口结构影响、坝体强度与坝肩稳定安全评价等一系列关键技术问题进行了深入研究。研究认为:坝体应力、拱坝-坝基整体承载力、坝肩抗滑稳定经一系列优化设计及坝基处理加固后均满足规范要求,具有较大安全裕度。设计方法与设计原则可供同类高拱坝工程参考。 展开更多
关键词 双曲拱坝 拱坝体形 泄洪孔口 防震抗震 旭龙水电站
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基于RF-Informer模型的月径流遥相关预报
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作者 李继清 谢宇韬 +1 位作者 徐学军 吴亮 《水资源保护》 北大核心 2025年第3期39-45,共7页
为延长中长期径流预报的预见期,提高预报精度,从物理成因上考虑径流的影响因素,在前期降水径流的基础上增加遥相关因子,通过随机森林(RF)模型进行因子选择,引入长时间序列预报中表现良好的Informer模型,构建了月径流预报的RF-Informer模... 为延长中长期径流预报的预见期,提高预报精度,从物理成因上考虑径流的影响因素,在前期降水径流的基础上增加遥相关因子,通过随机森林(RF)模型进行因子选择,引入长时间序列预报中表现良好的Informer模型,构建了月径流预报的RF-Informer模型,并利用该模型对雅砻江流域两河口、锦西、二滩3个水库的入库月径流进行了预报。结果表明:将遥相关因子引入流域月径流预报可以延长预见期,提高预报精度;相较于线性相关法,基于RF模型选择预报因子可以挖掘因子间非线性关系,提升预报效果;与RF-LSTM、RF-SVM、RF-BP神经网络模型相比,RF-Informer模型的误差最小,预报精度最高。 展开更多
关键词 月径流预报 遥相关因子 随机森林模型 Informer模型 雅砻江流域
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断层蠕滑错动分布模式对跨断层钢衬钢筋混凝土管道受力的影响
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作者 石长征 李玉峰 +2 位作者 李端正 冯玉凡 武云华 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第9期190-195,共6页
活动断层蠕滑错动分布模式对跨断层结构设计具有重要影响,但目前断层错动分布模式在国内外还没有统一的认识,各种常见的位移分布模式对跨断层压力管道受力的影响尚无研究。采用有限单元法,建立了跨断层浅埋钢衬钢筋混凝土管道有限元模型... 活动断层蠕滑错动分布模式对跨断层结构设计具有重要影响,但目前断层错动分布模式在国内外还没有统一的认识,各种常见的位移分布模式对跨断层压力管道受力的影响尚无研究。采用有限单元法,建立了跨断层浅埋钢衬钢筋混凝土管道有限元模型,对比分析了直线型、上凸型、下凹型、S型4种断层蠕滑错动分布模式下管道结构的响应。研究结果表明:断层蠕滑错动分布模式对跨活动断层钢衬钢筋混凝土管道结构位移和应力分布规律影响很小,对伸缩节的变形和钢衬外包混凝土的轴向应力影响较为明显;各断层错动分布模式下,伸缩节均能起到减小管道应力,保护管道结构的作用;S型分布模式下管道响应更为显著,下凹型分布下响应最小;直线型分布模式的计算结果与S型分布模式的结果最为接近,且在计算中实现更容易;当断层蠕滑错动分布不明确时,推荐在跨断层管道结构的研究中优先考虑S型和直线型分布模式。 展开更多
关键词 活动断层 钢衬钢筋混凝土管道 断层蠕滑 错动位移分布模式 有限单元法
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输水管道水锤布拉格共振效应的数值建模与试验分析
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作者 周领 张俸溢 +2 位作者 潘天文 李赟杰 侯庆志 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 北大核心 2025年第10期1009-1020,共12页
输水管道系统中经常出现的水锤现象导致管道出现变形甚至爆管等故障,现有的水锤数值仿真模拟大多是基于传统的水锤理论,忽略了水锤的动态摩阻衰减效应和管道的布拉格共振效应.因此,全面分析水锤的频域响应特点和管道的布拉格共振效应有... 输水管道系统中经常出现的水锤现象导致管道出现变形甚至爆管等故障,现有的水锤数值仿真模拟大多是基于传统的水锤理论,忽略了水锤的动态摩阻衰减效应和管道的布拉格共振效应.因此,全面分析水锤的频域响应特点和管道的布拉格共振效应有助于解决在供水管道中出现的水锤精准数值仿真问题,为管道系统的阻塞检测和泄漏检测等各种问题提供理论基础.本文构建了两种模型,即特征线法与Vardy-Brown动态摩阻耦合的时域求解模型和传递矩阵法与Vardy-Brown动态摩阻耦合的频域求解模型.为了验证模型的精确性,搭建了水锤试验台.为了验证管道的布拉格共振效应,使用频域求解模型分析摩阻和测点位置对频率响应函数(FRF)和无量纲波幅的影响.结果表明,不同初始压力和瞬变流量不会影响FRF谐振峰(谐振峰是指在频率响应曲线上FRF达到最大值的点)在钢管中的分布情况,此外FRF谐振峰频率等于奇数倍的理论频率.时域求解模型决定系数(R^(2))为0.9823,频域求解模型决定系数(R^(2))为0.9249,说明所构建的两种模型的精确性.在动态摩阻效应的作用下,各个理论频率周期对应的谐振峰值均有不同程度的衰减.稳态摩阻和动态摩阻对波幅图没有影响,使用波幅图可以解释不同摩阻和不同位置对FRF谐振峰的影响作用.验证了管道布拉格共振效应,当测点靠近谐振峰共振模式的驻点时,其峰值为最大,其谐振峰峰值基本无衰减;当测点靠近谐振峰共振模式的节点时,其峰值为最小,其谐振峰值衰减最明显. 展开更多
关键词 时域求解模型 频域求解模型 动态摩阻 频率响应函数 波幅图
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Twin-PBL剪力连接件力学性能与结构参数优选
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作者 姚国文 董雨杭 +2 位作者 应立 贺煊博 吴树杭 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期1-9,共9页
波形钢腹板连续刚构桥是一种新型的桥梁结构形式,其结合了钢的高强度、强变形能力和混凝土的良好抗压性能,其剪力连接件的细部构造对整体承载能力有着决定性的影响。为深入探索Twin-PBL剪力连接件的力学行为,并通过细部构造优化来提高... 波形钢腹板连续刚构桥是一种新型的桥梁结构形式,其结合了钢的高强度、强变形能力和混凝土的良好抗压性能,其剪力连接件的细部构造对整体承载能力有着决定性的影响。为深入探索Twin-PBL剪力连接件的力学行为,并通过细部构造优化来提高其力学性能,基于ABAQUS建立了典型波形钢腹板箱梁节段的实体有限元模型,研究了波形钢腹板与混凝土顶板之间Twin-PBL剪力连接件的力学表现,揭示了横向贯穿钢筋构造的有无对Twin-PBL剪力连接件抗剪性能的影响规律,并对开孔钢板孔径、厚度及横向贯穿钢筋直径进行了结构参数优选。研究表明:Twin-PBL剪力连接件设置横向贯穿钢筋能够降低开孔钢板和钢翼缘板的剪应力,且贯穿钢筋分摊了孔洞内混凝土榫的部分剪力;综合考虑开孔钢板的材料属性、制作工艺等因素,对开孔钢板截面高度为180 mm的Twin-PBL连接件,最优开孔直径为70 mm,横向贯穿钢筋直径为25 mm,开孔钢板厚度为28 mm。 展开更多
关键词 桥梁工程 Twin-PBL剪力连接件 力学性能 构造优化 波形钢腹板组合箱梁
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地热计算器:面向地热场景的数值模拟软件
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作者 孔彦龙 田小明 +6 位作者 黄永辉 蔡皖龙 孟博言 刘昌为 王中鹏 庞忠和 汪集暘 《水文地质工程地质》 北大核心 2025年第5期214-223,共10页
地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需... 地热作为清洁稳定的绿色能源,在我国实现北方清洁供暖、全国能源结构转型中起到重要作用。然而,当前地热开发领域尚缺乏专业化的数值模拟软件,普遍采用石油工程、水文地质及热工等领域的通用模拟软件,难以满足地热资源开发利用的实际需求。此外,现有数值模拟软件普遍存在操作界面复杂、学习曲线陡峭等问题,对初级用户构成显著的使用障碍。因此,作者团队开发了一款专门针对地热开发利用的软件——“地热计算器”,该软件在耦合开源数值模拟器内核的基础上,整合了自主研发的地热储工程优化算法,针对性地开发了地热行业所需的专业功能模块:井距优化、资源量评价、同轴套管换热模拟、U型井换热模拟和碳减排计算等。这些模块涵盖了浅层、深层、换热管类型、水热型、地下渗流传热、地面发电等多场景地热开发过程。通过与实际案例或解析解等标准模型计算结果的比较,验证了“地热计算器”的准确性。同时,软件还提供友好的用户交互界面,通过“一键式操作”等简化操作流程,使得具备不同专业背景的地热从业人员均能够在短时间内掌握其操作。该软件可一方面促进地热行业数值模拟技术的普及应用,另一方面也为地热资源的科学评估与可持续开发提供技术支持。 展开更多
关键词 地热计算器 数值模拟 地热能 可持续开发利用
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一种改进的一维河网水动力解法及其应用 被引量:2
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作者 吴家阳 徐学军 程永光 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第2期104-114,共11页
为高效模拟一维河网水动力学过程,解决汊点水位迭代法中每次迭代均需全局求解所致计算效率低的问题,基于明渠非恒定流的格子Boltzmann Bhatnagar-Gross-Krook(BGK)模型,提出了一种改进的一维河网水动力算法。其中,一维圣维南方程组由格... 为高效模拟一维河网水动力学过程,解决汊点水位迭代法中每次迭代均需全局求解所致计算效率低的问题,基于明渠非恒定流的格子Boltzmann Bhatnagar-Gross-Krook(BGK)模型,提出了一种改进的一维河网水动力算法。其中,一维圣维南方程组由格子Boltzmann BGK模型数值求解,离散速度矢量采用一维三速(D1Q3)模型描述;河网耦合求解通过汊点水位迭代法实现,各分汊河段在汊点处均采用水位边界条件,每一时步内通过不断迭代修正汊点水位以满足汊点连接条件。因格子Boltzmann BGK模型本质上为显式算法,有效回避了采用隐式算法计算汊点净流量时需多次迭代推求汊点耦合水位的问题。利用环状河网恒定流、环状和树状组合河网非恒定流等典型河网算例验证了所提方法的准确性,通过与原始汊点水位迭代法进行比较,说明本方法能提高河网水动力模拟的计算效率。作为方法在实际算例中应用,以汉江流域2021年秋汛实测水文过程作为输入条件,计算了汉江中下游平原河网的洪水演进过程,对比了汉江中下游各水文站实测、计算和商用软件模拟的洪水过程,通过与特征线法、Preissmann四点隐式差分法等传统一维河网水动力算法对比,说明了本方法可在不损失计算精度和确保汊点连接条件严格成立的前提下,显著提高一维河网水动力求解效率。 展开更多
关键词 计算水力学 一维河网非恒定流 格子BOLTZMANN方法 汊点水位迭代法 汉江流域
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大型灌区多级树状灌溉渠系的分布式模型预测控制研究 被引量:1
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作者 朱哲立 吴永妍 +1 位作者 王磊 管光华 《节水灌溉》 北大核心 2025年第6期1-7,15,共8页
当前明渠自动化控制研究多以单渠池或串联多渠池为研究对象,而忽视了灌溉渠系中多级渠道间的水力耦合影响,难以保证灌溉输水效率及公平性。作者曾为小规模分岔灌溉渠系提出了一种基于交替方向乘子法的分布式模型预测控制算法,即ADMM-DMP... 当前明渠自动化控制研究多以单渠池或串联多渠池为研究对象,而忽视了灌溉渠系中多级渠道间的水力耦合影响,难以保证灌溉输水效率及公平性。作者曾为小规模分岔灌溉渠系提出了一种基于交替方向乘子法的分布式模型预测控制算法,即ADMM-DMPC算法。为检验该算法的可扩展性和控制效果,以湖北省漳河灌区的大规模三级树状灌溉渠系为测试算例,并与工程实践中常用的经典PI复合控制及传统人工控制结果进行对比。结果显示,当控制对象的规模和复杂性大幅度扩展时,ADMM-DMPC算法仍能保证各级渠道各渠池各控制点水位均在安全范围内小偏差波动,且水位降速满足安全限制,控制性能远胜于经典PI复合控制和传统人工控制。充分证明了ADMM-DMPC算法在大型灌区多级树状灌溉渠系水力调控上的可行性和优势,在精准灌溉和灌区现代化方面有较强潜力。 展开更多
关键词 多级渠道 渠系自动化 交替方向乘子法 分布式控制 模型预测控制 大型灌区 精准灌溉
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