基于模糊数学的长江中下游X型排可靠性评判模型

随着我国航道整治工程的不断展开,护滩建筑物的X型排已成为一种长江中下游的重要整治形式,X型排受损或破坏的现象直接影响航道整治效果。由于影响X型排水毁的不确定性因素众多,很难将其全部考虑清楚而进行量化。因此,文中通过模糊数学的方法,在综合考虑各因素的模糊作用下得到X型排可靠性评定模型,并通过实测资料进行验证,为解决X型排的实际模拟技术具有一定的理论意义和实用价值。     

三维岩体滑坡诱发冲击波近场波的特性试验研究

为了预测水库库岸滑坡入水后产生的冲击波（涌浪）到达承灾体的时间及立波高度,以水库岩体滑坡所诱发的冲击波为研究对象,对近场区涌浪的波场特征进行研究. 首先,根据弗劳德相似准则,并结合三峡库区典型岩体滑坡参数及其裂隙发育情况,建立碎裂岩体滑坡涌浪三维物理模型;其次,通过模型试验揭示了近场涌浪的产生机理及传播规律;最后,通过多元回归分析建立了近场涌浪预测模型. 研究结果表明:初始涌浪产生的主要驱动力是滑坡体对水体的置换和拖拽所致,其中初始波谷振幅大小主要取决于水面塌陷的持续时间;根据滑坡水下运动过程,引入两种临界水深,提出初始波谷产生时间的计算方法;初始波峰的传播速度与孤立波波速非常接近,而初始波谷、第二波波峰与波谷的传播速度则要小于孤立波波速,其无量纲相位波速分别为孤波波速的0.90倍、0.78倍、0.68倍.      

山区河道型水库滑坡涌浪首浪波能分析

以长江三峡库区典型弯曲河道为原型,将其概化成弯曲河道型水库模型,从滑坡的几何尺寸、内部散体构造、物理指标等方面对滑坡体进行模拟。以河道水深、滑面角度、滑体厚度、滑体宽度、临水状态、入水处河床坡度为试验参数,从凸岸滑坡入水开展物理模型试验。分析初始涌浪形态特征,确定首浪波高,通过波高等值线图分析首浪波峰线的分布特征。以波能流为主线,运用波能理论,分析波动能、波势能和压力做功,从理论上推导出首浪总波能公式。     

滑坡涌浪灾害下三峡库区船舶航行安全阈值

收集三峡库区典型岩体滑坡参数,在遵循相似准则基础上,结合万州河段地形资料建立滑坡涌浪三维物理模型。试验中依据船舶航行状态分为自航船、系泊船和锚泊船3类,并对涌浪作用下3类船舶的航行安全阈值进行研究。结果表明:承灾体河道被分成3个子区域:滑坡体宽度范围内直道区域(A)、滑坡体宽度范围外直道区域(B)、弯道区域(C)。对区域A而言,不存在具体的安全阈值,当滑坡涌浪灾害预警时,3种船舶均不能出现在该区域;而对B、C区域,一切船舶应在安全距离阈值以外。     

加筋土挡墙地震稳定性破裂面随机搜索法

为确定加筋土挡墙破裂面的位置，基于水平条分法提出了一种多线段破裂面表现形式. 将加筋土挡墙破裂面视为由多条线段组成，各条线段在一个平面内以不同的长度和角度相互连接；根据地震作用下水平土条的力学平衡条件，推导出与破裂面参数相关的筋材拉力计算式；将筋材总拉力作为目标函数，采用两层循环方式进行求解计算，外层为墙后填土水平表面破裂点位置循环，内层为随机角度循环；对比每次外层循环计算所得筋材总拉力，取最大值所对应的破裂面为所求加筋土挡墙临界破裂面. 通过算例对比验证了多线段破裂面计算方法的合理性，并对加筋土挡墙稳定性影响因素进行分析. 研究结果表明:以角度随机方式产生多线段破裂面的计算方法无需进行数学优化可得到合理结果，加筋土挡墙破裂面位置比对数螺旋破裂面更接近临空面；填土内摩擦角的增大使得筋材总拉力与筋材长度减小，能够增强加筋土挡墙的内部稳定性.      

新型生态护坡结构物理模型动床试验研究

近年来长江中下游实施了一系列生态护坡工程项目,具有很强的生态功能。基于保护长江中下游岸坡稳定性及为水生动植物提供良好生存环境的目标,提出新型生态护坡结构。通过物理模型动床试验观察新型生态护坡结构对不同类型岸坡的保护效果,分析不同类型岸坡冲淤变化机理。观察不同水流入射角度对弯曲河道岸坡稳定性影响,针对不同类型岸坡提出合理的岸坡防护措施。结果表明:1)同等条件下弯曲河道岸坡防护效果较顺直河道差;2)弯曲河道岸坡冲刷范围和水流入射角度正相关;3)针对不同类型岸坡提出不同的护坡优化方案,效果明显。     

滑坡涌浪水域船舶通航安全试验研究

山体滑坡是指部分不稳定的岩土由于重力的作用沿山体边坡下滑并在一定的软弱结构面上剪切位移的现象。在水库、河流、港口或者海岸等具有一定水深的区域发生山体滑坡,将会产生巨大的水波沿岸传播,冲击涌浪会对船舶的安全构成一定的威胁,而落入水中的土石还会堵塞河道、恶化航道水流条件。本文通过河道模型试验,对滑坡涌浪作用下船舶通航安全的问题进行深入研究。试验研究得到滑坡涌浪在直道和弯道处的衰减规律,船舶横摇运动幅值与山体滑坡位置、滑坡量大小、船舶与滑坡点距离等因素有关,结合试验数据,为船舶航行安全提供一定的理论依据。     

山体滑坡海事风险的三维测度方法

为了更科学地评判山体滑坡灾害导致的海事风险并且科学实施水上交通管制决策,研究山体滑坡海事风险的三维测度方法。以大中规模剧动式滑坡涌浪为研究对象,根据山体滑坡海事风险的形成过程研究其海事风险的三维测度方法,提出了以山体滑坡变形破坏阶段、滑坡涌浪规模、涌浪损毁船舶的系统风险综合系数为测度指标的海事风险评判模型,并通过实例说明该方法及风险评判模型的应用。研究结论表明:该海事风险测度方法及评判模型,考虑了山体滑坡险情水上交通管制的主要因素,全面地反映了山体滑坡灾害导致的海事风险特征。