小流域坝系相对稳定与布局优化规划模型研究

坝系相对稳定与优化布局规划是当前小流域坝系建设研究的热点领域。在对坝系规划及坝系相对稳定研究和应用现状综述的基础上,依据系统动力学的原理,采用经验法、动态仿真法和非线性规划法建立了基于拦泥库容、滞洪库容、溢洪道流量优化设计的坝系布局优化模型和建坝时序优化模型,编制了坝系规划计算机自动优化流程图,并以陕北黄土丘陵区韭园沟小流域坝系优化为例,对模型进行了实例验证,取得了较好的应用效果,对黄土高原丘陵沟壑区小流域坝系建设优化规划有借鉴和指导意义。     

黄土高原小流域坝系规划评价方法研究

根据坝系规划评价的原则和层次分析法,选取了3个层次、9个指标的坝系规划评价指标体系。通过分析研究得出坝系规划评价指标体系各指标的计算方法,并确定了各指标的权重值,最终计算出小流域坝系规划综合指数。计算结果显示,小流域坝系规划综合指数越大,经济、社会、生态3大效益也越大,因此在小流域坝系多方案规划中选择综合指数最大的作为优化方案。该方法值得推广使用。     

小流域坝系规划中有关技术问题探讨

对已成坝系小流域调查研究的基础上，分别定义了坝系和坝系单元。分析了目前坝系建设中存在的问题，提出了坝系规划的重要性和坝系规划的概念，坝系规划要体现整体防护性，功能互补性和功能转换性。并对坝系规划中有关技术问题，如沟道分级方法、坝系空间布局、大中小淤地坝的配置、坝系单元的布局、工程设计标准的确定、坝系初建阶段时序安排与间隔时间等问题进行了探讨。     

骨干坝系最佳建筑时间的存在条件及实际淤积期的计算

坝系中有一部分坝存在上下游关系时，下游坝的淤积期受上游各坝的影响。只有建立正确反映这种影响的数学模型，才能确定坝系最佳建筑顺序和时间间隔，在此基础上进行的优化规划也才是有意义的。在上游各坝的影响下，下游坝实际淤积期的计算是很繁琐的，本文提出了一种较为简单的计算方法，既可简化数学模型，又可减少寻优过程中的计算工作量。     

黄土高原地区小流域南系相对稳定研究进展与建议

“九五”期间开展的黄土丘陵沟壑区小流域坝系相对稳定研究，提出了新的坝系相对稳定概念和形成条件，建立了坝系相对稳定网络规划模型，采用非线性规划模型和系统仿真模型对韭园沟流域坝系进行实体规划，对坝系防洪标准进行了研究，提出了淤地坝减量计划方法等，在研究内容与方法上均取得了新的进展。建议加强高新技术的应用和基础研究，为建立坝系相对稳定理论提供技术支持。     

骨干坝系最佳建筑时间的存在条件及实际淤积期的计算

坝系中有一部分坝存在上下游关系时，下游坝的淤积期受上游各坝的影响，只有正确反映了这种影响的数学模型，才存在通常所说的坝系最佳建筑顺序和时间间隔，在此基础上进行优化规划也才是有意义的。本文对此问题做了讨论，在上游各坝的影响之下，下游坝实际淤积期的计算是很繁锁的，本文提出了更为简单的算法，既可简化数学模型，又可减少寻优过程中的计算工作量。     

黄河中游万安沟流域坝系相对稳定规划

在调查分析流域现状的基础上，根据坝系相对稳定理论，按坝系相对稳定条件和标准，采用坝系相对稳定系数１／２０，暴雨洪水频率２％，对全流域进行凡系规划，使坝系形成后达到相对稳定，以实现对流域洪水泥沙的长期控制，并对规划结果作了经济评价，评价结果表明，该项规划在经济上是合理的，生态效益及社会效益也很大。     

淤地坝建设回顾及其物理比尺模型研究展望

对淤地坝的建设成果进行了回顾，概述了淤地坝坝系规划布设、坝系工程建设、淤地坝效益和坝系相对稳定理论探讨的研究进展，提出了建设黄土高原坝系物理比尺模型的重要性，并阐述了有待于进一步研究的问题。     

面向对象的黄土高原坝系拓扑关系数据模型研究

通过分析坝与沟系之间的关系,采用面向对象的G IS数据模型设计方法,得到了能够支持绝大多数G IS平台数据结构的用于建立坝系动态拓扑关系的数据模型,并描述了基于此模型建立坝系拓扑的方法。该研究充分考虑了坝系所处的地理环境以及坝与坝之间的水沙调配关系,为坝系的规划提供了科学、高效的技术支持。     

基于混沌神经网络的流域坝系稳定性分析

坝系相对稳定原理是淤地坝规划的理论基础。依据影响坝系稳定性的7个主要因素：坝控面积、坝数、总库容、可淤库容、坝前水深、防洪能力、淤地面积,以Matlab 7.0为平台,采用混沌神经网络（COBP）模型对马家沟流域13个坝系进行了稳定性分析。结果表明,13个坝系中有7个坝系处于不稳定状态,采用坝系稳定系数来校核COBP模型的计算结果,得出的结论一致,因此,可以判定采用神经网络方法得出的结果基本可信。此外,分析了7个坝系不稳定的原因,采用增加坝高和增加淤地坝数量的方法使7个不稳定坝系均达到稳定状态。通过对马家沟13个小流域淤地坝重新规划,形成的13个坝系全部处于稳定状态,可见COBP方法在确定流域坝系稳定方面具有实用的价值。     

拓扑优化方法在面板堆石坝分区设计中的应用

面板堆石坝因其经济、可靠、广泛适应性和环保等显著优点受到坝工界的欢迎,但面板坝尤其是高面板坝普遍存在面板断裂问题。故因面板断裂而造成的面板坝事故实例很多。面板断裂的主要原因之一是坝体内坝料分布不合理使得坝体与面板在自重与水压力作用下变形差异较大,因此,坝料在坝体内部的布局亦即坝料分区设计极为重要。该文以天生桥一级混凝土面板堆石坝为例,以坝体刚度最大为目标,根据坝料切线模量的差异,将坝料分为多种材料,建立材料集合,采用连续体拓扑优化方法优化出高面板坝坝料的布局方案,从而克服以往完全依赖经验给出的分区设计缺陷。另外,在优化分析中,以单元的材料号作为设计变量,同时基于准则法给出了设计变量的更新方案,即应变能密度大的单元须具有高模量材料。规避了传统梯度法或遗传算法无法解决离散设计变量数目庞大的困难。为确保算法稳定,本方法迭代过程中每次仅更新不超过5%的总单元数的材料号。结果表明,优化后的材料布局与传统分区存在明显差异:高模量材料分布在上游下侧、各种材料分布随模量依次自上游向下游变化、材料边界坡比均不低于1:0.8。与原设计相比,优化后的面板在水压力作用下变形小,分布均匀,有利于阻止面板发生断裂。从而证明该方法可为此类工程实践提供具有理论基础的参考设计。     

浅谈坝系建设单元控制论及其应用

为了解决坝系内洪水控制等问题,作者根据多年坝系建设实践经验和近几年对陕、晋、蒙、甘、宁、青、豫7省(区)坝系形成过程的深入调研,提出了坝系建设单元控制论,即:小流域坝系可分为若干个坝系单元,在每个坝系单元下游建设控制性骨干工程,在单元内实现大、中、小型淤地坝合理配置,可使各单元内洪水泥沙得到有效控制,从而实现整个坝系的安全运行。分析了单元控制论在淤地坝建设中的意义,并介绍了应用实例。     

黄土高原沟道坝系布局论证若干问题的解决方法

流域坝系规划必须解决好现状分析、建设目标、建设规模、淤地坝总量及配置比例、防洪安全等几方面的问题 ,形成布局合理的沟道坝系 ,达到理想的整体效能。探讨了问题的解决方法。     

水坠坝裂缝的简易灌浆法──自重压力灌浆法

水坠坝裂缝的简易灌浆法──自重压力灌浆法杨禄润（宁夏彭阳县水保站，７５６５００）利用重粉质壤上填筑的水坠坝，在施工期坝体内基本上是一个“流态区”，当边埂高出冲填泥面较多（０．８～１．２０ｍ）ｌｈｊ形成重力式埂时，上部边埂依附在冲填泥池上的重量增大，此...     

聚乙烯微孔波纹管排水系统在播山沟水坠坝施工中的应用研究

水坠筑坝施工期坝体排水常采用沙井、沙沟等设施。在沙石料缺乏的甘肃省定西县播山沟水坠坝施工中，采用聚乙烯微孔波纹管网进行坝体排水，取得良好的效果。播山沟坝坝高２３．５ｍ，其中冲填坝高１６．５ｍ，间歇冲填施工，布设聚乙烯微孔波纹管网３层．纵横交叉贯通，管外缠绕塑料编织布滤水，铅丝绑扎接头，在停冲期埋设水平管网。实测施工期波纹管排水量３３２８．６７ｍ３，占计算应排水量的８３．３％；最大日排水量为３６．２８ｍ３，日排水量与冲填泥浆浓度及停冲后的天数密切相关。该坝施工期未发生坝坡鼓肚、滑坡等问题。     

宁夏典型流域淤地坝系运行风险评价

病险坝会严重地威胁到人民生命和经济财产安全,因此淤地坝运行风险的识别和研究尤为重要.选取宁夏西吉县车路沟坝系为研究对象,分别提取并建立一套相对完整的单坝及坝系运行风险评价指标体系,结合改进层次分析法计算指标权重,对各坝7个暴雨重现期下的运行风险及坝系300年一遇情景下的运行风险进行了评价.结果表明:随着重现期的增加,车路沟、前咀骨干坝以及东庄湾中型坝的风险等级发生了不同程度的变化,需重点关注;当遭遇300年一遇暴雨时,西吉车路沟流域运行风险值由高到低依次是:王昭单元＞前咀单元＞流域坝系＞大坪单元＞盘路湾单元,各淤地坝单元以及流域坝系均处于运行安全状态.本研究整体上实现了单坝,淤地坝单元以及流域坝系的运行风险评价,为该地区的淤地坝安全预报预警提供一定的借鉴和参考.     

论地质条件对某水电站坝型选择的影响

某水电站的地质条件比较复杂,在前期地质工作不足的条件下,认为在此处的工程地质条件总体较优,混凝土拱坝和心墙堆石坝都比较适合;随着坝址区地质勘测的深入,在分析研究了重力坝与拱坝方案存在的主要工程地质问题后,进而比较了上述坝型地质条件的各自利弊,最后推荐了心墙堆石坝.     

淤地坝坝体自然加高理论与工程设计构想

随着淤地坝建设高潮的再次掀起,研究淤地坝坝体自然加高显得十分重要和紧迫。通过对天然聚湫坝体前的淤积和“水力冲填”筑坝技术的探索和研究,创立了淤地坝坝体自然加高的理论,并提出了具体的导流方式、坝体防冲措施及围堰消能蓄洪、留淤脱水设计。建议尽快立项开展坝体自然加高现场试验和模拟试验。     

松辽流域水保试点小流域研究内容及成果

松辽流域水保试点小流域研究内容及成果于丹，沈波，孟令钦（水利部松辽水利委员会农水处，长春１３００２１）松辽流域水土保持小流域综合治理试点工作开展十多年来，取得了很大成绩，试点区域不断扩大，试点方向由过去的传统防护治理转移到开发性治理上来，探讨的问题由...     

海河流域小流域试点15年的成效

海河流域小流域试点１５年的成效杨晓勇，付贵增（水利部海河水利委员会农水处，天津３００１７０）海河流域西起太行山，东临渤海，南界黄河，北倚蒙古高原，面积３１．７９万ｋｍ２，涉及京、津、冀、晋、鲁、豫、蒙、辽８省（市、自治区）的全部或部分地域，其中山区面...