长江流域洪水分期规律对水库优化蓄水运用方式的科学支撑作用

针对长江流域大型水利工程汛末防洪和蓄水间的矛盾,根据流域汛期洪水资料和环流形势等天气资料,分析了流域洪水与西太平洋副热带高压位置间的关系,在此基础上采用数理统计等方法分析了汛期洪水的分期特性,并重点分析了三峡和瀑布沟水库汛期洪水的分期特点。分析表明,三峡和瀑布沟汛期洪水存在较为明显主汛与后汛之分,分期时间在8月20日左右。分析结果为三峡和瀑布沟水库分析分期设计洪水、优化汛末蓄水调度方式等提供了良好的科学支撑。     

基于邻域约束聚类的地球化学异常提取

通过分析地球化学数据的元素值属性和空间位置,提出一种基于邻域约束聚类的方法,使用该方法对地球化学元素聚类后,能提取矩形、环状、半环状等特殊形状,进而提取地球化学异常。选取河南崤山地区2个实验区的地球化学数据进行实验,实验一的结果表明,出现矩形的位置与已知钨矿矿点位置一致;实验二的结果表明,出现环形的位置与已知铜矿矿点位置一致。实验证明了基于邻域约束聚类的方法在提取地球化学异常方面的有效性。     

钻孔瞬变电磁方法探测越界开采采空区的应用

煤矿井下越界开采扰乱煤炭资源开发秩序,同时存在巨大的安全隐患,准确探测越界开采采空区及其边界对安全采掘极为重要。常规的矿井瞬变电磁探测方法容易受到巷道中的金属和电磁信号干扰,探测精度有限,难以满足采空区边界精准解释的需求。为了解决这一问题,提出一种钻孔中收发信号的钻孔瞬变电磁方法和施工工艺,利用其远离巷道和靠近异常体的特点,提高异常信号在实测数据中的占比;并研究可行域约束的OCCAM反演算法,进一步减小体积效应影响,实现了对越界开采采空区的电阻率精细成像。结合山西某煤矿的工程实践,对该方法精准探测邻矿越界开采采空区规模、性质的实用性和有效性进行了检验。结果表明,钻孔瞬变电磁方法是矿井地球物理技术与钻探工艺技术的高效结合和有益补充,基于可行域约束的OCCAM反演算法能够有效应用于越界开采采空区的边界精确成像解释。      

滚石冲击下棚洞破坏动力响应分析及改进对策——以川藏公路（安久拉山南麓）门式棚洞为例

位于川藏公路安久拉山南麓的门式防滚石棚洞,在路边高陡边坡滚石冲击下已严重损坏,滚石冲击产生的巨大冲击力导致棚洞纵梁、顶板、梁柱连接处等应力集中部位发生破坏,且滚石冲击后大量堆积在棚顶成为永久荷载。在现场通过卷尺测得棚洞结构尺寸,使用测距仪测得棚顶堆积滚石的最大粒径D=1 m,滚石的最大下落高度H=20 m。为解决门式棚洞存在的安全问题,提出在棚顶设置凹槽并在槽内铺设厚度为10~70 cm、向外坡度为6°的橡胶垫层对原结构进行改造。借助LS-DYNA动力有限元软件按实际尺寸分别建立改进前后的棚洞有限元模型,并模拟改进前后棚洞在滚石冲击最不利工况（H=20 m,D=1 m）下棚洞结构的动力响应,通过数值模拟结果的对比来验证改进后棚洞的受力性能,研究结果发现:改进后的棚洞相对于原棚洞,最大等效应力减小72%、棚顶最大挠度减小45%、落石冲击力减小62%、滚石堆积在棚洞顶板的概率显著降低,说明在棚顶设置起坡橡胶垫层的措施可有效解决目前门式棚洞存在的安全问题。     

结构-功能耦合下的城市水系连通方案两阶段优化

传统水系连通方案编制主要以水系结构为主导,忽略了连通后对水系功能的影响,本文在进行城市水系布局时,将水系连通形状和连通功能两部分纳为一体来制定水系连通方案。基于中心性评价方法,提出河段重要性计算方法来定量刻画河段重要性;借助隶属度函数建立连通功能及其表征参数的函数关系,据此量化水系连通功能效果;以河网连通功能达标率和水系连通性满足度为优选目标,建立结构-功能耦合下的水系连通方案两阶段优化模型,优选最佳闸门联合调度方案。以清潩河许昌段为实例,优化原河网及不同水系连通情景的连通性。研究表明：经过优化后,原河网清潩河水系连通性总体较好,但护城河附近和饮马河的连通性较差;连通护城河和清泥河、连通饮马河和小洪河能极大地提升护城河附近和饮马河的水系连通性。     

基于遗传算法的岩土力学参数反演及其在 ABAQUS中的实现

岩土工程优化反分析是一个典型的复杂非线性函数优化问题,采用全局优化算法是解决这个问题的理想途径。结合ABAQUS有限元软件,提出遗传算法与有限元联合反演法,将有限元程序作为一个单独模块嵌入到遗传算法程序中,以测点的实测值与计算值建立误差函数,编制了遗传算法反演分析程序。并给出应用实例验证了该法的有效性,表明该方法可应用于岩土工程中的反演分析工作。     

应用Kriging方法研究格乐木河流域地下水位动态观测网的优化配置

地下水动态是水文地质研究的一个重要方面，如何获满足一定精度要求全面而合理的地下水位动态资料具有现实经济效益。本文研究格尔木河流域地下水位动态测网，通过选取理想的变差函，运用Ｋｒｉｇｉｎｇ方法进行地下水位的线性无偏最估计和计算估计误差的标准差，结合给定的允许误差２评判地下水位动态观测网的配置是否合适，并提出了调整现有观测网的方案。     

驻马店市城市水资源资源优化配置初探

驻马店市有水质良好的地下水资源和供水能力充足的板桥供水工程,有必要总结水资源开发利用的经验和存在的问题,采取必要的措施和对策,优化城市供水结构,实现城市水资源的可持续利用.     

试论地层学的新体系与建立新一代年代地层表

全球层型剖面和点（ＧＳＳＰ）应尽可能在层序界面的整合部位,从而将地层的自然界线、层 ＧＳＳＰ有机地结合起来,使年代地层界线可在野外识别和追索,层序地层可以做为岩石地层和年代地层的而独立存在,构成新的三重地层分类,地层界线的优化应尽可能与层序界面相结合,以使其具有更强的可损伤性,随着层序地层学的发展及其在地层学和概念上取得了的创新和突破,有在新的地层学体系指导下建立新一代年代地层表,从而更加客观地反     

深埋公路隧道溶洞处置效果分析与隧道结构响应规律研究

卡罗Ⅱ号隧道为贵州省平塘至罗甸高速公路控制工程,施工时揭示溶洞发育于右幅隧道的拱底部位,左右线隧道中部岩柱薄易于坍塌,特提出洞渣回填以及桥梁跨越两种处置手段并在技术及经济方面进行比选,综合确定洞渣回填为该溶洞处理方式。为验证回填方案的合理性,以有限元软件Midas GTS建立溶洞回填前后隧道开挖施工模型,分析出溶洞处理前后围岩位移、锚杆轴力以及围岩塑性区变化规律,同时监测典型断面的累计拱顶沉降、收敛变形情况,结果表明:溶洞回填后,围岩位移、锚杆轴力峰值有较大降低,中部岩柱以及下部溶腔塑性区发展由于回填得以控制,溶洞回填可有效抑制围岩变形,施工期间也并未出现突泥、涌水灾害事故,其回填方案有较高的可行性。