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基于物理信息神经网络岩石裂隙渗流传热耦合作用机制研究
1
作者 王志良 肖智桓 +1 位作者 申林方 李邵军 《岩土力学》 北大核心 2026年第2期703-716,共14页
为了研究岩石裂隙中的渗流传热耦合作用机制,基于物理信息神经网络方法,将表征流体渗流流动的Navier-Stokes方程与传热过程的对流-扩散方程作为物理约束嵌入神经网络的训练过程,并引入温度依赖的运动黏度动态反馈机制建立了模拟流体渗... 为了研究岩石裂隙中的渗流传热耦合作用机制,基于物理信息神经网络方法,将表征流体渗流流动的Navier-Stokes方程与传热过程的对流-扩散方程作为物理约束嵌入神经网络的训练过程,并引入温度依赖的运动黏度动态反馈机制建立了模拟流体渗流流动与传热过程耦合作用的数值计算模型。结合经典Poiseuille流传热问题,验证了计算模型的准确性,并与有限元计算结果对比,证明了其在处理不规则几何边界问题时的稳定性。最后,研究了流体运动黏度、渗流流速(水力梯度、裂隙开度、壁面粗糙程度等)和裂隙壁面温度等因素对流体渗流传热耦合作用机制的影响。研究结果表明:若考虑温度对流体运动黏度的影响,则裂隙中心区最大流速从0.53 mm/s提升至1.92 mm/s,增大了262.3%。流速差异进一步影响温度场分布,导致裂隙中心温度从160.1℃下降至110.2℃,降低了31.2%。水力梯度从1 Pa/m增加至4 Pa/m的过程中,对流热通量峰值显著增大,且增幅远高于扩散热通量,导致核心区流体温度下降了42.3%。裂隙开度增加引起的流速提升能够有效削弱边界层厚度,显著增强传热效率。裂隙壁面分形维数增加,使得流动阻力增大,有利于裂隙通道的热传递,导致裂隙出口处流体温度提高。当裂隙壁面温度从100℃升至200℃时,流体运动黏度峰值降低了55.7%,渗流流速峰值增幅达126.7%,核心区温差增大了372.4%。 展开更多
关键词 物理信息神经网络 岩石 裂隙 渗流传热耦合作用 数值模拟
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泄洪雾化条件下堆积体边坡渗流径流分析
2
作者 刘刚 江宇翔 +2 位作者 童富果 许莲奇 毛杨阳 《水利水电科技进展》 北大核心 2026年第1期32-38,共7页
为研究泄洪雾化产生的雾化降雨对干热河谷地区堆积体边坡安全稳定性的影响,基于水气两相流理论,建立泄洪雾化和复杂坡面径流-坡体渗流全过程耦合模型,通过欧拉双流体模型对泄洪过程中的水、气运动进行描述,考虑坡体渗流与坡面径流之间... 为研究泄洪雾化产生的雾化降雨对干热河谷地区堆积体边坡安全稳定性的影响,基于水气两相流理论,建立泄洪雾化和复杂坡面径流-坡体渗流全过程耦合模型,通过欧拉双流体模型对泄洪过程中的水、气运动进行描述,考虑坡体渗流与坡面径流之间的耦合关系,实现对泄洪过程中的水、气运动的数值求解。研究结果表明,建立的耦合模型将渗流与径流之间的流量边界转化为模型内部边界,解决了边界条件设定不准确带来的计算难题;对堆积体边坡而言,雾化降雨主要形成坡面径流,径流形成时间短,径流量大,消散时间快;在考虑坡面径流对坡体渗流影响的基础上,坡体内雨水入渗的深度和入渗量整体呈增大趋势。 展开更多
关键词 泄洪雾化 边坡渗流 渗流-径流模型 边坡稳定
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高位崩塌碰撞破碎能量转化机制模型试验研究
3
作者 黄健 袁圆 +3 位作者 曾探 周琨 袁镜清 李靖恒 《工程科学与技术》 北大核心 2026年第1期167-180,共14页
崩塌落石灾害作为山区常见的主要地质灾害类型,具有显著的突发性与随机性特征,且运动中的碰撞碎裂过程复杂,能量转化机制不明,易造成人员伤亡和财产损失。本文以落石碰撞碎裂现象为切入点,设计了灰岩相似材料法向碰撞试验,通过精细测量... 崩塌落石灾害作为山区常见的主要地质灾害类型,具有显著的突发性与随机性特征,且运动中的碰撞碎裂过程复杂,能量转化机制不明,易造成人员伤亡和财产损失。本文以落石碰撞碎裂现象为切入点,设计了灰岩相似材料法向碰撞试验,通过精细测量试样碰撞碎裂动力学参数,提取相应的能量大小,重点分析不同初始条件下试样碰撞碎裂过程中的能量转化问题。结果表明:碰撞碎裂过程具有明显的阶段性并存在碎裂程度差异。能量耗散主要包括弹塑性变形能与断裂能,占比可达91.94%;剩余碎裂块体的动能仅占比8.05%;能量转化率与初始总能量成负相关。定义基于弹性应变能的碎裂度量化指标,并对比不同材料试样的法向碰撞试验结果,发现落石碰撞碎裂具有一致性规律;进一步对比斜板碰撞试验,发现撞击角度对试样碎裂度影响较大,并且控制了能量的转化效率。上述结论可提升对崩塌落石灾害撞击碎裂过程中能量转化的认识水平,为治理方案设计提供支撑。 展开更多
关键词 崩塌落石 法向碰撞 能量转化 破碎程度
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基于IStacking异质集成学习的土石坝渗流效应量快速计算方法研究
4
作者 何伟 余红玲 吴国华 《水力发电》 2026年第4期52-58,共7页
为提升复杂工况下土石坝渗流效应量的计算效率与预测精度,提出一种基于异质集成学习(IStacking)的快速计算方法。模型以广义回归神经网络、最小二乘支持向量机和随机森林为基学习器,混合核极限学习机为元学习器,构建改进的Stacking异质... 为提升复杂工况下土石坝渗流效应量的计算效率与预测精度,提出一种基于异质集成学习(IStacking)的快速计算方法。模型以广义回归神经网络、最小二乘支持向量机和随机森林为基学习器,混合核极限学习机为元学习器,构建改进的Stacking异质集成结构。通过引入综合误差指标对交叉验证结果进行加权修正,显著增强了元学习器的泛化能力。实例验证结果表明,IStacking模型的相关系数(R)、均方根误差(RMSE)、平均绝对误差(MAE)、平均绝对百分比误差(MAPE)分别为0.9728、0.9835 m、0.8356 m、1.2200%,在预测精度方面均优于传统Stacking及单一学习模型,能够实现土石坝渗流效应量的高精度、快速计算。 展开更多
关键词 土石坝渗流 异质集成学习 Istacking模型 快速计算
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密排大圆筒透空防波堤消浪性能试验研究
5
作者 杨博 林巍 +3 位作者 董政 沈雨生 孙忠滨 潘军宁 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期129-142,共14页
作为防浪建筑物的密排大圆筒透空防波堤因其具有较好的透水性和对生态环境影响较小的优势,在港口、海岸及近海工程中有广阔的应用前景。通过对密排大圆筒防波堤结构进行波浪物理试验,初步分析了不同筒径、不同筒间距密排大圆筒的透反射... 作为防浪建筑物的密排大圆筒透空防波堤因其具有较好的透水性和对生态环境影响较小的优势,在港口、海岸及近海工程中有广阔的应用前景。通过对密排大圆筒防波堤结构进行波浪物理试验,初步分析了不同筒径、不同筒间距密排大圆筒的透反射性能,主要分析了不同波陡、不同相对间距和不同相对筒径的密排大圆筒在不同波高、波长入射波浪下的消浪性能,比较了密排大圆筒结构与密排桩结构的透浪性能的区别。试验结果表明:密排大圆筒防波堤的透射系数随筒径和波陡的增大而减小,随筒间距的增大而增大;当相对间距接近时,较大筒径密排大圆筒结构对波浪的消浪效果更显著;密排桩对相对间距的变化更为敏感,而密排大圆筒结构在较大相对间距时仍然能有效阻挡部分波浪的透射。根据试验结果得到了密排大圆筒防波堤透射系数的拟合公式,并利用独立的试验数据集对其准确性进行了检验,检验结果显示良好。 展开更多
关键词 密排大圆筒 透射系数 反射系数 损耗系数 透射系数拟合公式
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基于光滑粒子法的深-浅联合水槽数值模拟
6
作者 姜学祎 申利敏 +2 位作者 邹国良 张宁川 卫志军 《中国造船》 北大核心 2026年第1期223-229,共7页
为了解决传统理论在深-浅过渡地形中准确描述复杂波行为的难题,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法进行数值模拟。首先通过推板造波验证SPH方法在波浪生成中的精度与稳定性,并通过溃坝案例校验压力计算的准确性;然后针对一个带有30°... 为了解决传统理论在深-浅过渡地形中准确描述复杂波行为的难题,采用光滑粒子流体动力学(SPH)方法进行数值模拟。首先通过推板造波验证SPH方法在波浪生成中的精度与稳定性,并通过溃坝案例校验压力计算的准确性;然后针对一个带有30°斜坡的深-浅联合水槽,模拟斜坡上的波压力并与试验数据进行对比。结果表明,该方法可准确模拟深-浅过渡地形的波浪传播与压力分布,与试验高度吻合,验证了SPH方法在深-浅联合水槽波浪研究中的适用性与可靠性,为研究复杂地形中的波浪规律提供了可靠的数值工具,并显示了这种数值水槽作为专业研究平台的有效性。 展开更多
关键词 光滑粒子流体动力学 深-浅联合水槽 波浪作用数值模拟 推板造波 海岸工程
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大华桥水电站滑坡涌浪传播二维数值模拟
7
作者 田玢 王军 +2 位作者 鲁俊 梁忠民 巩向锋 《南水北调与水利科技(中英文)》 北大核心 2026年第1期252-260,共9页
基于二维滑坡涌浪水动力模型,模拟大华桥滑坡在整体失稳与局部失稳2种工况下涌浪的传播过程。模型采用水平Sigma坐标转换处理不规则库区地形,时间离散应用二阶强守恒SSP Runge-Kutta格式,空间基于高阶MUSCL限制函数TVD格式的分步算法对... 基于二维滑坡涌浪水动力模型,模拟大华桥滑坡在整体失稳与局部失稳2种工况下涌浪的传播过程。模型采用水平Sigma坐标转换处理不规则库区地形,时间离散应用二阶强守恒SSP Runge-Kutta格式,空间基于高阶MUSCL限制函数TVD格式的分步算法对控制方程求解。依据模拟结果分析大华整体和局部滑坡涌浪2种工况传播涌浪浪高传递过程,并分析涌浪高度对下游大华桥水电站和上游村庄的影响。结果显示:在正常蓄水位1477 m工况下,由于滑坡体上游“Ω”型弯道地形影响,大华滑坡体产生的涌浪对上游河道影响较小,对下游河道的影响较大;大华局部滑坡涌浪对大华侨水电站大坝安全无明显风险,而大华整体滑坡涌浪高度对大华桥水电站大坝存在一定的涌浪越过大坝的安全风险。研究模拟成果可为大华桥水电站滑坡涌浪的安全评定提供科学支撑。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 数值模拟 库区 水动力模型 二维模拟
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高密度电法在供水箱涵探查试验中的应用
8
作者 李世宁 《水科学与工程技术》 2026年第1期71-73,共3页
箱涵是水利工程中较为常见的地下管道种类之一,在整个供水系统中承担着由明渠向各地供水的连接作用。其材质通常为钢筋混凝土,整体由多节单孔或一联多孔管道连接而成,埋深通常在2 m以下。使用高密度电法对正在运行的河北省南水北调中线... 箱涵是水利工程中较为常见的地下管道种类之一,在整个供水系统中承担着由明渠向各地供水的连接作用。其材质通常为钢筋混凝土,整体由多节单孔或一联多孔管道连接而成,埋深通常在2 m以下。使用高密度电法对正在运行的河北省南水北调中线配套工程箱涵进行试验研究,结果表明,该方法能够有效探查出箱涵位置信息及两节箱涵连接缝位置信息,可达到无损检测目的,有效节约勘察时间及成本,为类似工程维护检修提供参考。 展开更多
关键词 高密度电法 箱涵 探查
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波浪与多浮体光伏阵列相互作用的SPH模拟与试验研究
9
作者 邓龙赐 赵西增 +2 位作者 罗敏 黄炤源 鲁锦涛 《海洋工程》 北大核心 2026年第2期190-200,共11页
近年来,迅速发展的浮式光伏将光伏组件安装于浮体基台上,具有较好的海洋环境适应性。本文开展了波浪与多浮体光伏阵列相互作用的物理模型试验,分析了光伏阵列在不同波浪作用下的运动响应,并基于SPH方法构建波浪和多浮体阵列的相互作用模... 近年来,迅速发展的浮式光伏将光伏组件安装于浮体基台上,具有较好的海洋环境适应性。本文开展了波浪与多浮体光伏阵列相互作用的物理模型试验,分析了光伏阵列在不同波浪作用下的运动响应,并基于SPH方法构建波浪和多浮体阵列的相互作用模型,讨论浮体单元尺寸、浮体阵列长度、波长和波高等参数对浮体多自由度运动响应和系泊力的影响。结果表明,构建的数值模型可准确地模拟规则波和多浮体光伏阵列的相互作用过程。浮体的运动量、系泊力的峰值与波高、波长呈正相关性,迎浪侧运动幅度比背浪侧更大;保持浮体阵列总长不变,增加浮体单元长度可降低浮体单元的运动幅度。相关结果可为光伏阵列设计提供借鉴。 展开更多
关键词 浮式光伏 多浮体结构 系泊系统 光滑粒子法 水动力响应
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渔港新型开孔式水工结构消浪性能物理模型试验研究
10
作者 陈丁 王刚 +3 位作者 孙一艳 周冠廷 于德双 王亚铜 《上海海洋大学学报》 北大核心 2026年第2期360-368,共9页
为探索渔港新型水工结构在不同波浪条件下的消浪性能,保障渔船安全靠泊作业,设计了不连通孔和连通孔两种新型开孔式水工结构,通过物理模型试验方法,系统性地分析了两种新型开孔式水工结构在不同波浪要素下的反射系数变化规律,以探索其... 为探索渔港新型水工结构在不同波浪条件下的消浪性能,保障渔船安全靠泊作业,设计了不连通孔和连通孔两种新型开孔式水工结构,通过物理模型试验方法,系统性地分析了两种新型开孔式水工结构在不同波浪要素下的反射系数变化规律,以探索其消浪效果。试验结果表明,不连通孔结构在大波高及长周期的复合波浪条件下,其反射系数可比连通孔结构低,消浪效果较好。而连通孔结构在短周期的波浪及低水位的条件下表现出更好的消浪效果。本研究可在工程设计中依据设计波谱特征进行结构选型,为渔港新型防波堤和码头等水工结构的优化设计提供了重要参考。 展开更多
关键词 新型开孔结构 渔港水工结构 物理模型试验 消浪性能 反射系数
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基于SPH方法的红树林消浪数值模拟研究
11
作者 李佳骏 倪兴也 +1 位作者 吴浩宇 冯曦 《水力发电学报》 北大核心 2026年第3期46-58,共13页
在全球气候变化背景下,海岸带侵蚀与风暴潮灾害日益严重,传统硬质防护工程的高成本与生态破坏问题亟待解决。红树林作为一种基于自然的解决方案,因其显著的消浪能力和生态效益成为研究热点。本研究基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,引入... 在全球气候变化背景下,海岸带侵蚀与风暴潮灾害日益严重,传统硬质防护工程的高成本与生态破坏问题亟待解决。红树林作为一种基于自然的解决方案,因其显著的消浪能力和生态效益成为研究热点。本研究基于光滑粒子流体动力学(SPH)方法,引入Morison圆柱阻力模型模拟植被拖曳力,构建了植被-波浪耦合数值模型。通过分离红树林的根系、茎干和冠层结构,量化了不同部位及其组合对波浪能量的耗散作用,系统分析了白骨壤、角果木、红海榄三种代表性红树在不同水动力条件下的消浪机制。结果表明,根系与冠层的消浪作用显著,而茎层贡献较弱;多部位共存时的消浪效能呈现非线性叠加特征。此外,红树林的消浪效果因形态和密度差异而显著不同:红海榄在浅水区表现最优,白骨壤在中水区效果突出,角果木则在极浅水区体现出了根系较密的消浪优势。研究为红树林生态海岸防护工程的优化设计提供了科学依据。 展开更多
关键词 红树林 消浪效应 SPH方法 数值模拟 波浪衰减
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Richards方程数值求解方法的研究进展、挑战与未来展望
12
作者 杨思琪 李小纲 +2 位作者 梅力方 乔潘诗霈 马轶 《节水灌溉》 北大核心 2026年第1期41-53,62,共14页
非饱和多孔介质中的水分运移是水文学、农业及环境工程等多个学科关注的重点议题。Richards方程作为描述这一现象的关键数学方程,对于深入理解土壤水分运动具有重大意义。该方程存在3种不同的表达形式,并通过土壤本构关系揭示了相关变... 非饱和多孔介质中的水分运移是水文学、农业及环境工程等多个学科关注的重点议题。Richards方程作为描述这一现象的关键数学方程,对于深入理解土壤水分运动具有重大意义。该方程存在3种不同的表达形式,并通过土壤本构关系揭示了相关变量的非线性联系。数值方法作为求解Richards方程的核心手段,历经数十年的发展,在求解该方程方面取得了显著进展。为深化对该领域的基础认识并推动相关研究,系统回顾了Richards方程的发展历程,并着重阐述了求解该方程时所采用的空间离散方法、时间离散方法、迭代方法,以及现有求解的模型和代码。此外,还总结了当前求解Richards方程所面临的主要问题与挑战,并对未来的研究方向及实际应用前景予以探讨和展望,旨在推动该领域进一步发展。 展开更多
关键词 RICHARDS方程 高精度 离散化 迭代 数值求解
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不规则波作用下内部碎石斜坡开孔沉箱反射系数试验研究
13
作者 谷雪清 金瑞佳 耿宝磊 《海洋工程》 北大核心 2026年第1期143-150,共8页
内部带碎石斜坡的开孔沉箱,融合了斜坡堤与开孔沉箱的消浪优势,可以通过对现有码头的改造实现较好的消浪效果。基于弗劳德相似,开展了模型比尺为1∶20的二维波浪水槽物理模型试验,研究了不同周期不规则波浪作用下的内部带碎石斜坡开孔... 内部带碎石斜坡的开孔沉箱,融合了斜坡堤与开孔沉箱的消浪优势,可以通过对现有码头的改造实现较好的消浪效果。基于弗劳德相似,开展了模型比尺为1∶20的二维波浪水槽物理模型试验,研究了不同周期不规则波浪作用下的内部带碎石斜坡开孔沉箱的反射系数,详细讨论了相对消浪室宽度、相对水深、内部碎石斜坡坡度以及填充碎石孔隙率等参数对反射系数的影响,通过控制单一变量法讨论各个影响因素与反射系数的关系,同时根据单个因素讨论结果,采用最小二乘法拟合得出内部碎石斜坡开孔沉箱反射系数的计算公式,并通过规则波试验数据对其进行了对比验证,研究结论可为相关工程设计和应用提供参考。 展开更多
关键词 内部碎石斜坡结构 开孔沉箱 反射系数 不规则波
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滑坡涌浪近场波面特征研究与时序预测
14
作者 吴奇檑 黄筱云 +1 位作者 王傲宇 程永舟 《吉林水利》 2026年第3期13-20,共8页
为了解滑坡涌浪近场波面的演化规律与机制,并实现其动态过程的精准高效预测,本文基于Flow-3D软件构建二维滑坡涌浪数值模型,获取不同滑坡体积、入水速度及滑坡角度条件下波面时序数据,以分析涌浪近场波面特征与传播规律,同时通过搭建卷... 为了解滑坡涌浪近场波面的演化规律与机制,并实现其动态过程的精准高效预测,本文基于Flow-3D软件构建二维滑坡涌浪数值模型,获取不同滑坡体积、入水速度及滑坡角度条件下波面时序数据,以分析涌浪近场波面特征与传播规律,同时通过搭建卷积神经网络模型,训练多工况下的波面时序数据,实现波面时序预测。结果表明,滑坡参数对初始波浪高度影响显著,偏度和不对称度等特征也与滑坡体体积和滑坡角度密切相关,深度学习模型能够有效捕捉波面时空演化特征,表现出可靠的预测能力。 展开更多
关键词 滑坡涌浪 近场 波面特征 卷积神经网络 时序预测
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融合动态图卷积与时序卷积的多序列渗流压力预测方法研究
15
作者 程正飞 吴国华 +2 位作者 喻葭临 蒲国庆 余红玲 《水力发电》 2026年第1期74-80,共7页
渗流状态变化直接关系到土石坝工程长期运行安全。为提升渗流压力变化趋势的感知与预警能力,提出一种融合动态图卷积与时序卷积的多序列渗流压力预测方法。通过滑动相关性构建动态邻接矩阵,刻画监测点间时变空间依赖,结合图卷积网络(GCN... 渗流状态变化直接关系到土石坝工程长期运行安全。为提升渗流压力变化趋势的感知与预警能力,提出一种融合动态图卷积与时序卷积的多序列渗流压力预测方法。通过滑动相关性构建动态邻接矩阵,刻画监测点间时变空间依赖,结合图卷积网络(GCN)提取结构性特征,并引入时序卷积网络(TCN)捕捉长时依赖,实现渗流趋势精准预测。最后,基于西南某大型土石坝多年实测的渗流压力监测数据,设计多组实验对比验证得到,动态图结构提升模型性能约18%;TCN替换为多层感知机(MLP)后MAE增至1.26,MAPE升至9.59%,验证了TCN在捕捉时序依赖中的关键作用。 展开更多
关键词 土石坝 渗流压力预测 滑动相关性 图卷积网络 时序卷积网络
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渠道预制排桩连接缝隙对渗流场的影响研究
16
作者 李延勋 李敬 +2 位作者 朱艳辉 束记 刘武 《黑龙江水利科技》 2026年第1期56-60,共5页
预制排桩结构作为渠道挡墙具有施工高效便捷等优势,但排桩连接部位易产生引起渠道渗漏的缝隙。通过采用三维渗流分析方法,系统研究排桩连接部位出现缝隙对渠道渗流的影响。研究结果表明:排桩连接缝隙对渠道渗控效应影响显著,渠道渗流受... 预制排桩结构作为渠道挡墙具有施工高效便捷等优势,但排桩连接部位易产生引起渠道渗漏的缝隙。通过采用三维渗流分析方法,系统研究排桩连接部位出现缝隙对渠道渗流的影响。研究结果表明:排桩连接缝隙对渠道渗控效应影响显著,渠道渗流受缝隙空间分布的影响。缝隙会引起渠道背水侧地下水位抬高,水流流速增大;缝隙区域渗透系数越大,渠道单宽溢出流量与渠后地下水位均越大,渗透系数由3.0×10^(-4)cm/s增大到3.0×10^(-3)cm/s时,单宽溢出流量由0.32 m^(2)/d增加到0.80 m^(2)/d,增幅最剧烈;渠道单宽溢出流量随着缝隙深度的增大而增大,单宽溢出流量在缝隙深度<1.5 m时增长较慢,缝隙深度超过1.5 m时,单位长度缝隙深度增加约引起单宽溢出流量增大0.4 m^(2)/d;预制排桩连接缝隙的位置越深,渠道渗漏风险越大。 展开更多
关键词 预制排桩 连接缝隙 三维渗流分析 渠道渗流量
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滨海岸滩裸置排水管涵波压力试验研究
17
作者 施同平 刘清君 +1 位作者 智艳生 王登婷 《中国港湾建设》 2026年第3期11-18,共8页
滨海岸滩裸置排水管涵是海滨城市雨水排放系统的重要组成部分,波浪力是影响其安全的重要因素。针对岸滩坡度3.6%,管道坡度0.3%的圆形排水管涵,通过几何比尺(原型/模型)为13的波浪整体试验模型,模拟了沿轴向入射波浪对无排水以及满负荷... 滨海岸滩裸置排水管涵是海滨城市雨水排放系统的重要组成部分,波浪力是影响其安全的重要因素。针对岸滩坡度3.6%,管道坡度0.3%的圆形排水管涵,通过几何比尺(原型/模型)为13的波浪整体试验模型,模拟了沿轴向入射波浪对无排水以及满负荷排水状态的圆形管涵作用过程。试验研究表明:排水管涵内、外表面所受波压力存在相位差,其值可通过波浪浅水变形计算分析获得,管内雨水排放对该相位差基本无影响;管内雨水排放可导致管涵所受净波压力量值的减小,但不会导致净波压力沿管涵纵断面和横截面分布规律的改变;在试验工况条件下,排水管涵所受最大净波压力出现在距排水端部0.5倍波长位置附近的管涵顶部,最大净波压力pmax与特征净波压力p1/3的比值平均为1.6。本研究得到的波压力分布特征可为今后同类工程设计和数值仿真模拟提供借鉴与验证。 展开更多
关键词 排水管涵 波压力 滨海岸滩
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基于多边形有限元的稳态与瞬态渗流分析方法研究
18
作者 郝登淼 杨旸 +2 位作者 董义佳 黄青富 盛鹏程 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第3期101-107,共7页
引入Wachspress多边形插值形函数,提出了一种求解稳态和瞬态渗流问题的多边形有限元方法,该方法可以求解任意非凹多边形的渗流问题。通过对商用软件ABAQUS自定义单元UEL二次开发,求解了多边形单元的刚度矩阵和质量矩阵,实现了多边形有... 引入Wachspress多边形插值形函数,提出了一种求解稳态和瞬态渗流问题的多边形有限元方法,该方法可以求解任意非凹多边形的渗流问题。通过对商用软件ABAQUS自定义单元UEL二次开发,求解了多边形单元的刚度矩阵和质量矩阵,实现了多边形有限元稳态和瞬态的渗流分析。采用坝基稳态和瞬态渗流算例验证了该方法的精度和收敛性,以及矩形板渗流算例证明了多边形单元适应复杂几何边界的能力。结果表明,多边形有限元相较于传统有限元具有较高的收敛性;在相同的单元尺寸下,多边形有限元计算精度高于传统有限元;通过多边形网格局部加密,能够有效提升关注区域的计算准确度;多边形有限元通过使用多边形单元能够在无需人工干预的条件下,拟合复杂的几何边界,同时保证了计算的精度和收敛性。 展开更多
关键词 多边形有限元 Wachspress形函数 渗流分析 ABAQUS UEL
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基于现场观测的河道风浪爬高分析
19
作者 黄世昌 石磊 +3 位作者 刘旭 邵杰 黄君宝 王永举 《中国农村水利水电》 北大核心 2026年第2期28-33,40,共7页
河道风浪爬高是河堤设计的重要参数,通常采用模型试验和经验公式确定,长期以来甚少有现场测量资料佐证,为合理确定堤防高程,开展现场河堤风浪爬高观测分析十分必要。2024年5-10月采用全天候河道风浪综合观测系统,对浙江省钱塘江流域(下... 河道风浪爬高是河堤设计的重要参数,通常采用模型试验和经验公式确定,长期以来甚少有现场测量资料佐证,为合理确定堤防高程,开展现场河堤风浪爬高观测分析十分必要。2024年5-10月采用全天候河道风浪综合观测系统,对浙江省钱塘江流域(下沙河段、曹娥江闸上河段)和苕溪流域(长兴港新开河段)3处典型河段的风浪要素、风速和水位及爬高进行同步监测。通过现场实测数据构建爬高与波高的关系,并与现有堤防工程规范公式对比。结果表明:无流条件下,边坡为1∶2的斜坡堤在正向和斜向45°风浪作用下有效波爬高与有效波波高比(R_(s)/H_(s))约为1.75和1.5,风浪斜向45°入射直立堤时爬高与波高比(R_(s)/H_(s))值为0.85,略小于堤防工程规范公式推算的爬高;结合实测的周期与波高关系,可简化堤防规范爬高计算公式,由波高和波长双因素关系式转变为波高单因素关系式,爬高简化计算式所得结果与实则值相一致;钱塘江下沙河段涨、落潮流减弱正向入射的风浪爬高,1∶2护坡爬高与波高比(R_(s)/H_(s))约为0.94,显著少于无流条件下的比值。 展开更多
关键词 河道 风浪 波浪爬高 现场观测
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塔里木河河岸堤坝工程土体渗透特性影响研究
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作者 叶霖山 《水利科技与经济》 2026年第3期55-59,共5页
针对堤坝渗透破坏风险,基于塔里木河流域堤防工程,通过FLAC 3D建立渗流-应力耦合模型,系统研究土体级配、水力梯度对渗透特性的影响。通过室内试验所标定的参数,模拟不同水头高度的下渗流场演化规律。结果表明:(1)级配不良土体(Cu=3.2)... 针对堤坝渗透破坏风险,基于塔里木河流域堤防工程,通过FLAC 3D建立渗流-应力耦合模型,系统研究土体级配、水力梯度对渗透特性的影响。通过室内试验所标定的参数,模拟不同水头高度的下渗流场演化规律。结果表明:(1)级配不良土体(Cu=3.2)渗透系数为级配良好土体(Cu=7.1)的2.35倍;(2)水力梯度i>5.0时渗流量急剧增长67%,孔隙比Δe增加775%;(3)模型尺度>50 m时渗流路径分异显著,破坏模式由管涌向流土转变。研究结果可为其他相似堤坝工程渗控设计提供理论依据和工程经验。 展开更多
关键词 堤坝工程 渗透特性 FLAC 3D 级配效应 尺寸效应 水力梯度
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