破坏概率分析方法在滑坡稳定性研究中的应用

综述了破坏概率分析方法的基本原理及其在滑坡稳定性分析中的实施方法,分析了重庆市万州区吴家湾滑坡的成因机制,计算了现状条件下和库水位上升时滑坡体的破坏概率,现状条件下滑坡的破坏概率为49.8%,为中等危险性。当库水位上升至175m时,滑坡的破坏概率为96.7%,处于不安全状态,由此可知对滑坡进行治理是十分必要的。     

增大库水位下降速率条件下三峡库区某滑坡稳定性分析与研究

三峡水库消落期,利用Geo-Studio系列软件中的SLOPE/W模块,对不同库水位下降速率(0.6m/d、0.8m/d、1.0m/d、1.2m/d)条件下以及不同库水位下降速率在天然及降雨两种工况下,三峡库区某滑坡的稳定性进行分析研究。数值模拟结果表明:在库水位下降过程中,库水位下降速率对滑坡整体稳定性有一定影响,库水位下降速率越大,滑坡稳定性相对略差;不同库水位下降速率的天然工况下滑坡的整体稳定性都大于1.10,处于稳定状态;0.8m/d、1.0m/d、1.2m/d的降雨工况下滑坡的整体稳定性略低于1.098,为基本稳定状态;滑坡的整体稳定性状态满足1.2m/d的库水位下降速率要求。     

承压含水层作用模式下库岸滑坡渗流场基本特征研究

库岸滑坡体内地下水浸润线的变化与库水位的波动密切相关,在库水位波动下,库区滑坡渗流场是一个非饱和、非稳定渗流问题.文中系统研究了在承压含水层作用模式下库岸滑坡渗流场基本特征,在库水上升阶段滑坡地下水浸润线呈“U”型,此时在坡面处形成较大的指向坡内的动水压力,有利于滑坡稳定;在库水下降阶段滑坡地下水浸润线呈“n”型,此时在坡面处形成指向坡外的动水压力,对滑坡的稳定性极其不利.     

库水位对一体化消能方式中时均压强影响的实验探究

减小坝体高速水流的冲蚀,是延长混凝土坝体使用寿命的重要方法。本文以阿海电站水工模型为研究对象,对库水位分别为1,490、1,493、1,496、1,499、1,502、1,504及1,507.23m采用宽尾墩+阶梯溢流坝+消力池消能方式进行了水工模型实验,以研究沿程时均压强变化规律。实验研究发现,WES曲线段时均压强呈现先减小后增大的变化趋势。不同库水位下阶梯段时均压强数值较小但波动较大。库水位越低水舌挑射距离越短,水汽混合越充分,阶梯段时均压强波动越明显。当库水位高于1,502m时,水流高于宽尾墩顶部,阶梯段产生的时均压强较大。最大时均压强产生于反弧段,主要是在高速水流、静水压强以及回流的共同影响下,反弧段产生较大的时均压强。     

浅析三峡水库回水变动区在汛前消落期事故多发原因与对策

三峡水库蓄水至156m以来,每年汛前水库腾库消落至145m水位运行。随着库区水位的升高,库区汛前水位与腾库后水位变幅和回水变动区范围越大,回水变动区消落期事故频率将大大增加。三峡水库175m蓄水在即,本文通过对水库156m蓄水以来回水变动区水上交通事故的特点和原因进行分析,提出安全管理对策。     

渗流作用下特拉锚垫对土质岸坡的防护研究*

三峡水库常年在145～175 m水位之间运行,库区岸坡被周期性淹没与出露。库水位消落过程引起土质岸坡渗流,泥沙的起动更加容易且加剧了库岸侵蚀,严重的地方甚至出现岸坡失稳现象。以三峡库区土质岸坡为研究对象,针对新型生态护坡结构——特拉锚垫护坡的特点,采用室内概化模型试验,研究特拉锚垫在渗流作用下的防护性能。通过渗流作用下的水流冲刷试验,分析特拉锚垫的保土抗冲性能。试验结果表明：特拉锚垫具备明显的抗侵蚀性能;无渗流条件下水流侵蚀强度平均减小83.15％,在渗流作用下水流侵蚀强度平均减小88.15%。     

河道尺寸形状对河道过流能力与稳定性影响

根据最小功能原理,河道存在梯形水力最优断面,然而受泥沙淤积作用,河道逐渐由梯形向扁圆形转变,为分析泥沙淤积前后河道尺寸变化对河道过流能力的影响,以乌什县南山区域相关河流淤积前后典型断面为研究对象,采用FLUENT和FLAC3D分别对其进行计算,分析了不同水位下两种尺寸形状河道过流能力与稳定性。结果表明:由于泥沙淤积作用减小了河道过流断面面积因此扁圆形河道过流能力小于梯形河道,在进行河道设计时应预留一定超高,保证河道安全;不同水位下,扁圆形河道安全系数均大于梯形河道,随水位升高,河道安全系数先增大后减小,水位为4m时是其转折点。     

LNG动力船废气重整制氢反应特性数值分析

采用计算流体力学（CFD）建立合理的船用废气重整制氢反应器模型，在进口重整气体温度为500℃、水碳比为2的工况下研究液化天然气（LNG）动力船废气重整制氢反应特性，研究重整气体的温度、水碳比和流速对反应特性的影响。研究结果表明：在反应区域，沿气体流动方向，H₂的摩尔分数逐渐增大，CH₄的摩尔分数逐渐减小，H₂O的含量先增加后减少。温度由400℃升高至1 000℃，出口H₂的摩尔分数由8.4%增大至11.1%，重整反应的能量转换效率由19.48%提高至25.75%。水碳比由1升高至6,H₂的摩尔分数由8.2%增大至10.0%，后减小至9.8%；重整反应的能量转换效率先由18.03%提高至23.23%，后下降至22.61%。流速由0.01 m/s增大至0.10 m/s,H₂的摩尔分数由12.66%减小至4.90%，系统的能量转换效率由29.87%下降至11.06%。     

三峡库区某滑坡变形特征及失稳机制研究

三峡库区地质环境复杂,在库水位升降的作用下,滑坡灾害易发多发。以三峡库区某岩质滑坡为工程背景,通过监测资料分析了滑坡的变形特征及失稳机制。结果表明:该滑坡为典型的浮托减重型滑坡,在高水位运行期,浸泡软化和浮托减重效应凸显,滑坡变形与水库水位上升及高水位运行呈正相关性。研究结论对水库型岩质滑坡稳定性分析具有参考价值。     

闸墙长廊道输水系统侧支孔均匀布置的水力特性

闸墙长廊道输水系统侧支孔出流不均匀是造成闸室水体流动和闸室水面波浪运动的主要原因。为研究侧支孔均匀布置的水力特性分布规律,通过CFD数值模拟方法分析输水方式、水头差和阀门开启时间对侧支孔出流的影响。结果表明,闸室输水过程中,各支孔流量先增大后减小、支孔流量分配的相对差异也先扩大后减小;闸室灌水时,各支孔流量分配呈由上游至下游逐渐增大然后再稍有减小的趋势,支孔最大流量大致分布在侧支孔出水段的后1/3区域;闸室泄水时,各支孔流量分配从上游至下游逐渐增大;闸室输水时间与水头差和阀门开启时间成正比,闸室灌水比泄水的输水时间稍短。     

环形翅片管自然对流传热特性的数值模拟研究

利用FLUENT数值模拟方法,研究了自然对流条件下环形翅片管几何参数对其对流换热性能的影响。结果表明:随翅片间距的增大,单位长度散热量先增大后减小,表面平均自然对流换热系数及单位面积散热量先增大后基本稳定不变;翅片厚度对换热性能的影响随间距变化而变化。通过模拟计算,为自然对流条件下翅片管的优化设计提供了参考。     

水位上升对土坡稳定性的影响

基于饱和-非饱和水-气二相流模型,对土坡在水位上升作用下的孔隙水压力、孔隙气压力、毛细压力和水饱和度的变化过程进行模拟,得到水位上升作用下的渗流变化规律;采用简化Bishop方法推导出土坡安全系数计算公式,基于土壤渗流变化规律,计算了水位上升作用下土坡安全系数随时间的变化规律,分析了孔隙气压力、毛细压力和坡外水压力对安全系数的贡献。结果显示:水位上升过程中,土坡的安全系数先呈现轻微减小趋势后开始逐渐增加,当水位稳定后,土坡安全系数逐渐降低;孔隙气压力的存在不利于土坡稳定,而毛细压力和坡外水压力的存在有利于土坡稳定。     

长江下游武汉—安庆河段中洪水期航道尺度潜力研究

现有长江航道尺度研究聚焦于枯水条件下航道最小维护尺度，对中洪水期航道尺度缺乏相应的研究。本文基于三峡175 m蓄水运用以来水位及地形变化特点，提出以三峡175 m试验性蓄水以来至2021年底当月最低水位作为可利用水位，叠加近年来中洪水期最不利地形的核查方法，筛查出重点水道并结合实测尺度，探讨航道尺度提升潜力。结果表明：核查方法对中洪水期航道尺度潜力分析的适应性良好，长江下游武汉—安庆河段在枯水维护的基础上，具备在中洪水期利用自然水位提升航道维护尺度的潜力。     

船舶动力装置排气红外抑制装置性能分析

以带有某型引射器的船舶动力装置为研究对象,探究不同工况以及不同结构参数对引射器性能的影响。结果表明:引射系数增大时混合度趋近1.00,引射器的引射能力增强。主流喷口与混合段距离增大会导致引射系数增加、总压损失降低、混合度先减小后增加、出口总温降低;多级引射器进口面积增大,引射系数先降低后增加0.95,总压损失降低,出口总温小幅度波动;增加多级引射器级数,引射系数增加,总压损失降低,引射器出口总温降低。研究结果可用于红外抑制器设计,提高整体性能。     

三峡库尾乌江河口—涪陵白涛段航道大型船舶适航条件分析

三峡成库后乌江河口—涪陵白涛河段成为三峡库尾常年库区,通航条件得到较大改善,超航道标准的大型船舶进入乌江日趋增多,通航安全隐患凸显。针对船长130 m的大型船舶在清溪场水位160 m以上时研究河段的适航条件开展研究。结果表明：在清溪场水位160~175 m且乌江武隆来流量小于2 000 m3/s时,研究河段的航深、航宽和弯曲半径满足大型船舶通航尺度,但三门子、龙船沱、小溪口和新崩子4处为受限河段,渝怀铁路桥和三门子为禁止会船河段,跨临河建筑物满足大型船舶通航净空尺度要求。提出研究河段调整航标、桥梁设置防撞设施和安全警示标志等通航安全保障措施。     

空隙率对丁坝周围水位影响数值模拟研究*

丁坝是航道整治常用的整治建筑物之一，实际工程中多采用散抛石丁坝，此类丁坝具有一定透水性，不同的空隙率对改善透水丁坝附近水位具有不同的效果。基于计算流体力学FLOW-3D 软件，研究空隙率对透水丁坝坝身段、坝头前端以及主流带区各个位置水位变化影响。结果表明：在丁坝坝身段、坝头前端以及主流带区水位与空隙率变化关系基本一致，丁坝上游段，当空隙率小于15.4%时，水位随空隙率增大先降低后升高，当空隙率大于15.4%时，水位减小至某一值后趋于稳定；坝体轴线处，水位随着空隙率增大呈现上下波动；各透水丁坝坝后水位均高于实体丁坝，但坝后水位与空隙率并非呈正相关变化。     

香溪河航道整治对区域发展的效应

举世瞩目的长江三峡工程为改善川江航道条件，拓展长江航运事业带来了巨大的机遇。宜昌地处三峡工程所在地，三峡成库后，库区涵盖兴山、秭归、夷陵区大部分地区。据航道普查，三峡工程蓄水位抬高至175m水位时，宜昌境内三峡库区支流航道共有17条（包括葛洲坝至三峡大坝间黄柏河），通航总里程达127．5km，其中支流航道通航里程在30km以上的有香溪河；     

沂河山东段堤岸坍塌险工成因分析

针对沂河堤岸坍塌险工工程特点,通过系统归纳沂河流域历史险工资料和实地调研,从流域的水文地质、河势变化、人类社会活动等方面分析了堤岸坍塌险工的形成原因,并分别从岸坡稳定和河流动力学的角度研究了堤岸坍塌的机理。结合堤岸土体组成进行了岸坡稳定性分析,结果表明,水位的变化对堤岸稳定性有较大影响,随着水位升高,堤岸安全系数呈先减小后增大趋势;从河流动力学角度分析认为,挟沙水流冲刷堤岸前后将引起水流动量变化,变化过程中的水流冲刷力与堤岸抗冲力的相互作用导致了堤岸的破坏。     

三峡库区卧沙溪滑坡变形特征与机制

三峡水库蓄水后大量涉水老滑坡产生复活变形,其中卧沙溪滑坡是三峡库区典型滑坡之一,自2003年水库蓄水以来一直持续变形,变形位移呈现出一定的周期性和阶跃性。根据宏观地质调查及专业监测资料,分析滑坡变形演化特征,得到滑坡变形的影响因素及变形机制。砂泥岩互层的软弱地层为滑坡的复活变形提供了物质基础,良好的地形则为滑坡持续变形提供了微地貌条件。通过理论分析与数值模拟计算可知,滑坡复活变形的最主要影响因素则是库水位波动,受库水位下降时饱水加载效应和动水压力效应的影响,坡体内形成巨大的指向坡外的渗透压力,导致坡体稳定性急剧下降产生显著变形。该滑坡次级滑体目前处于欠稳定状态,若加大库水位下降速率,则处于不稳定状态。研究结果为滑坡防治及水库调度提供了依据。     

库水位升降对边坡稳定性影响研究综述

库水位升降是滑坡的重要诱发因素,指出研究库水位升降对边坡稳定性的影响具有重要意义。总结了涉及库岸边坡饱和-非饱和土理论的有效应力公式和抗剪强度公式,从剪应力与抗剪强度、下滑力与抗滑力两个角度分析了库岸边坡失稳机理,介绍比较了浸润线的三种确定方法、基于极限平衡法与有限单元法的库岸边坡稳定性分析方法和模型试验研究,从以上五个方面综述了库水位升降对边坡稳定性影响的研究现状。在此基础上,指出当前研究的主要问题并对今后研究的发展方向提出自己的看法。