基于最小能耗原理的明渠水力最佳断面研究

最佳水力断面推求是一个十分有意义的理论问题。基于最小能耗原理,采用三个最具代表性的表达式,分别推求了梯形断面渠道的最优宽深比,并就边壁与河底糙率不同时的最优断面进行了探讨。结果表明:利用最小能耗原理,可以推求梯形断面的最优宽深比,而且根据三种表达式所得结果是相同的;对于梯形断面渠道,当河岸糙率与河底糙率比值增加时,最优宽深比将有所增大;当边坡系数增加时,最优宽深比也将有所增大;在河岸缺少约束的条件下,河流具有向宽浅发展的内在属性。     

水-热-力耦合作用下寒区弧底梯形渠道结构优化设计

为合理优化设计寒区弧底梯形渠道的形体结构,基于冻土水热力三场耦合及冻土-衬砌相互作用的渠道冻胀数值模型,结合分层序列法将渠道断面水力参数最优解集作为变量空间,以衬砌结构的强度、刚度及几何构造为约束条件,以衬砌适应冻胀变形能力为目标函数,建立寒区弧底梯形渠道水力-抗冻胀双优数学模型。随后对寒区各类典型渠道工程进行双优结构标准化设计,得到弧底梯形渠道在不同负温、地下水埋深、土质、断面规模下的双优边坡系数、实佳比及衬砌厚度的标准参数,供工程设计参考。研究结果表明：双优结构尺寸参数均随地下水埋深的增大而减小、随基土冻胀率的增大而增大、随冬季负温的降低而增大、随断面规模的增大而增大。以新疆某渠道工程为例,优化后的断面实佳比为1.02,较原设计值增大1.8%;最大法向冻胀量为2.52 cm,较原设计值增大20.0%;最大拉应力为0.95 MPa,较原设计值减小60.4%;衬砌整体柔度为305.47 cm/MPa,较原设计值增大42.3%,水力性能及抗冻胀性能均达到最优。     

基于最小能耗原理的明渠水力最佳断面数值研究

最佳水力断面推求是一个十分有意义的理论问题。基于最小能耗原理,采用三个最具代表性的表达式,分别推求了梯形断面渠道的最优宽深比,并就边壁与河底糙率不同时的最优断面进行了探讨。结果表明:利用最小能耗原理,可以推求梯形断面的最优宽深比,而且根据三种表达式所得结果是相同的;对于梯形断面渠道,当河岸糙率与河底糙率比值增加时,最优宽深比将有所增大;当边坡系数增加时,最优宽深比也将有所增大;在河岸缺少约束的条件下,河流具有向宽浅发展的内在属性。     

U形和弧形底梯形渠道衬砌冻胀力的统一解

依据渠道防渗工程技术规范(GB/T 50600—2010)中的规定和说明可知,整体U形渠道衬砌和弧形底梯形渠道衬砌结构的力学计算简图相似,综合考虑渠道衬砌板厚、坡板长、半径和坡板倾角对渠道冻胀内力的影响,基于线弹性力学理论建立了整体U形和弧形底梯形砼渠道衬砌冻胀内力的统一计算模型。利用计算模型的解析解分析了不同因素对整体U形和弧形底梯形渠道衬砌的最大拉应力、最大拉应力位置、法向冻结力和法向冻胀力的影响规律及其敏感性。模型计算结果表明,整体U形砼渠道衬砌最大拉应力的主要影响因素为坡板长和板厚,而弧形底梯形砼渠道最大拉应力的主要影响因素为坡板倾角和坡板长。针对渠道衬砌冻胀破坏的主要原因是冻胀最大拉应力超过了渠道衬砌材料的容许拉应力这一问题,借助该模型给出了确定整体U形和弧形底梯形渠道衬砌最佳厚度的规则和方法。建议进行渠道衬砌设计时,在满足断面流量和经济的前提条件下,整体式U形渠道衬砌可采用"短坡厚板"的设计思想,弧形底梯形渠道衬砌则采用"缓坡短板"的设计思想。     

塑膜防渗梯形衬砌渠道最佳经济断面的优化设计方法

以工程施工花费最小为目标函数,以渠道的流量和工程施工具体要求为条件建立了塑料薄膜防渗梯形衬砌渠道的优化数学模型．对该模型进行求解,即可得到合理的梯形衬砌渠道各项施工参数,为梯形衬砌渠道设计提供了一种新的设计方法。     

不同断面形式在万安坝灌区渠道防渗改造中的应用

渠道防渗衬砌技术是渠道提高输水能力和农业灌溉的重要途径.文章对灌区渠道的不同断面形式及其水力计算进行了介绍分析,结合休宁县万安坝灌区的实际情况,对灌区干渠采用圆底三角形断面形式,对灌区支、斗渠采用U型断面.     

大断面刚柔混合衬砌渠道接触特性的有限元分析

近年来刚柔混合衬砌渠道发展迅速,这种渠道为混凝土衬砌板-复合土工膜-渠基土壤为一体的全断面衬砌结构,而混凝土衬砌板与复合土工膜、复合土工膜与渠基土壤的接触特性直接影响着工程的稳定性。本文针对引额济克大断面梯形刚柔混合衬砌渠道,在室内试验的基础上,基于弹塑性力学基本理论、应变软化基本理论和邓肯-张基本理论,采用有限元方法对刚柔混合衬砌渠道的接触特性进行了数值模拟,得出了复合土工膜与渠基土壤结构接触面的剪切变形和位移的分布规律。模拟结果表明:最大位移和应力变形发生在渠道坡板与底板交界处,说明在交界产生应力集中现象;应力值随渠道断面高程增加而减小,自重效应明显,渠道混合衬砌结构所承受的应力和变形在合理范围内。上述结果可为分析和评价刚柔混合衬砌渠道边坡稳定性提供依据。     

混凝土衬砌渠道冻胀破坏的机理及力学分析

分析混凝土衬砌渠道冻胀破坏的现象和机理,给出了梯形混凝土衬砌渠道的冻胀力学模型,并进行了受力分析与载荷计算.提出了寒区混凝土防护层渠道最低衬砌厚度的计算方法.     

抛物线形渠道水力最优断面的计算

根据明渠均匀流理论，推求了抛物线形渠道正常水深与流量的关系和水力最优断面的计算公式，得出了水力最优断面水深与抛物线参数的关系为ah0=0.946732。与其它渠道比较结果表明，抛物线形渠道是仅次于U形渠道的又一水力最优断面。     

梯形渠道水力最优断面计算

渠道的水力最优断面与一般断面相比,具有通过流量大或过水断面面积小的优点;因而具有节省土石方工程量的实际意义。所以在设计渠道断面时,水力最优断面常常被选为经济比较的方案之一。工程中对梯形渠道水力最优断面的设计,一般都归结为对水深或底宽的求解。在以前的水力学教科书中,只是给出了这种断面的宽深比关系,并未指明计算这种断面的具体方法。资料[1]曾列出关于水深的超越方程,并用图解法求解,但其一个算图只适用于一种糙率值;资料[2]也曾编制出求解算图,但其原理和过程较为复杂。本文根据明渠均匀流的流量公式,利用水力最优断面的几何条件,引用关于谢才系数的满宁公式,以使得计算中不致出现超越方程,从而推求这种断面水深的计算公式,并编制求解水深的诺模图。     

砼弧底梯形防渗渠在灌区节水改造干渠中的应用

介绍了弧底梯形渠在夹马口灌区节水改造工程中的应用，分析了弧底梯形渠的优点，总结了防渗设计与施工设计要点。     

用等面积系数法计算梯形渠道临界水深的直接公式

应用等面积系数法提出了一种梯形渠道临界水深的直接计算式。通过与同类公式比较表明，该公式概念清楚、形式简单，且又能满足工程精度和范围的要求，适合在水力设计和教学中应用。     

单开门椎管扩大术治疗颈髓压迫症疗效观察

目的：通过单开门椎管扩大成形术的手术治疗，探讨颈椎管狭窄症及颈髓压迫症的病因及治疗方法。方法：对17例颈髓压迫症患进行单开门颈椎管扩大成形术。经过6月—4a的随访，对术中术后所见进行回顾性研究和探讨。结果：本组17例压迫症经过6月-4a的随访，优10例，良5例，尚可2例，平均优良率88．2％。结论：单开门颈椎管扩大成形术可以扩大长段椎管，不但直接解除脊髓后方的压迫，由于脊髓的向后移动，来自前方的压迫也可以同时得到解除，进而恢复脊髓的血循环，改善脊髓的功能，并且减少了颈椎后部结构的损伤，术后颈髓压迫症恢复快，疗效好。     

南水北调东线济平干渠边坡垂直截渗技术

针对南水北调东线济平干渠渠首段存在高水头侧渗、渗水量多、施工困难的问题,采用数值计算和理论分析的方法,提出用深层搅拌水泥土防渗墙进行垂直渗流控制的措施,并运用渗流有限元技术,分析了防渗墙位置对渠道边坡截渗效果的影响,以及不同深度悬挂式防渗墙、封闭式防渗墙对渠道边坡截渗效果的影响,推荐了15 m深的悬挂式垂直截渗方案。     

非饱和黄土渠道浸水变形的离心模型试验研究

对两种不同的渠道深度和渠底地基厚度的自重湿陷性黄土渠道进行浸水变形的离心模型试验 ,得到了渠道浸水变形、渠道边坡破坏形式及边坡内部土体吸力的变化过程。该项研究对非饱和黄土的结构性、湿陷变形、吸力量测及变化等问题 ,具有理论和实际意义     

季节冻土区刚性衬砌渠道温度、应力及冻胀变形场的计算

根据季节性冻土的特点,通过假设及简化后利用有限元方法对季节冻土区的渠道基土的冻胀及受力进行数值计算,获得渠基土及刚性衬砌层的温度、应力和位移变化情况,其中衬砌层的应力可作为季节冻土区的刚性衬砌层的结构设计或结构强度的验算的依据。本文计算的结果与实际工程中衬砌层较厚的刚性衬砌渠道的破坏类型符合,即在坡脚处产生裂缝,渠顶宽度变小的破坏情况;合适的材料本构关系及准确的力学和热力学等性质指标是用有限元方法获得较精确计算结果的保障。     

颈椎椎间盘与椎管及内容物关系的断层解剖与磁共振研究

目的：提供颈椎椎间盘与相应椎管及内容物关系的参考数据。万法：采用41例新鲜尸体制作横断层标本。选取40例正常MRI扫描图像与80例临床具有颈椎椎间盘症状患者的MRI扫描图像进行分析。结果：MRI正常组与椎间盘退行性变组在同一椎间盘层面积椎面积／椎间盘面积、椎管矢径／椎间盘矢径、硬膜囊关径／椎间盘矢径等三项比值差异更为显著。结论：以上三项比值的改变在椎间盘退行性变的诊断中有一定的参考意义。