南方湿润地区土石坝运维安全评价方法及应用莫崇勋等著

作者: 莫崇勋

出版社: 科学出版社

出版时间: 2024-06

版次: 1

ISBN: 9787030787224

定价: 138.00

装帧: 其他

开本: 其他

页数: 202页

分类: 自然科学

南方湿润地区土石坝安全评价理论是一门新兴学科，在国内外专家、学者的共同努力下，利用多种手段和方法进行了广泛的探索，取得了众多成果。但是受限于南方湿润地区较大的水文变化、复杂的地质条件及土石坝本身具有系统复杂性等众多因素，南方湿润地区土石坝运维安全评价在理论方法及工程实践上都不可避免存在不足之处。因此，本书综合笔者近10年来围绕南方湿润地区土石坝安全评价和防洪安全问题的研究成果，系统介绍南方湿润地区土石坝运维安全评价中防洪风险评估、三维应力应变静动力分析及塑性混凝土防渗墙设计施工等关键核心技术问题及其工程应用，期冀促进该学科的发展与进步，为该地区的土石坝运维安全评价工作提供科学依据。 1.2011年荣获“宝钢中国优秀教师奖”；2.2014年入选广西高等学校优秀教师培养工程；2023年获得广西教学成果奖一等奖（排名第一）。目录
前言
第1章概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究进展 2
1.2.1 土石坝防洪安全评估研究 2
1.2.2 土石坝三维非线性有限元分析研究 8
1.2.3 土石坝防渗墙塑性混凝土配合比设计及质量检测研究 10
1.3 本书内容 12
第2章水库土石坝工程防洪安全评价基础理论 13
2.1 风险的有关概念 13
2.2 风险分析的目的、内容与程序 16
2.2.1 风险分析的目的 16
2.2.2 风险分析的内容 16
2.2.3 风险分析的程序 18
2.3 水库土石坝工程漫坝风险识别 18
2.3.1 水库土石坝枢纽组成与失事风险组成 18
2.3.2 水库土石坝工程漫坝事故分析 19
2.4 水库土石坝工程漫坝风险估计 20
2.4.1 失事概率分析 20
2.4.2 事故后果估计 28
2.4.3 风险值计算 32
第3章南方湿润地区土石坝防洪危险性评估方法 33
3.1 水库汛期分期调度的不确定性分析 33
3.1.1 不确定性的分类 33
3.1.2 水库调度的不确定性 33
3.2 基于蒙特卡罗法的水库汛期分期漫坝风险率模型 34
3.2.1 蒙特卡罗法 34
3.2.2 漫坝风险率模型概述 36
3.2.3 洪水对坝前水位的影响 38
3.2.4 风浪对坝前水位的影响 40
3.2.5 漫坝风险率模型求解 42
3.3 水库汛期分期危险度模型与等级划分 43
3.3.1 危险度模型 43
3.3.2 危险度等级划分 45
3.3.3 危险度评价 46
3.4 工程应用 46
3.4.1 工程概况 46
3.4.2 风险率计算 48
3.4.3 危险度计算 55
3.4.4 危险度评价 56
第4章南方湿润地区土石坝防洪易损性评估方法 57
4.1 失事后果估算 57
4.1.1 失事后果估算的基本方法 57
4.1.2 失事后果估算存在的问题 62
4.2 水库汛期易损性评价方法 62
4.2.1 水库汛期易损度综合评价模型 62
4.2.2 易损度等级划分及评价指南 67
4.3 工程应用 68
4.3.1 生命易损度的估算 68
4.3.2 经济易损度的估算 69
4.3.3 社会与环境易损度的估算 70
4.3.4 易损度的估算与评价 70
第5章南方湿润地区土石坝防洪风险评估方法 71
5.1 土石坝防洪风险概述 71
5.1.1 土石坝防洪风险研究背景 71
5.1.2 土石坝防洪风险标准及其分类 71
5.2 土石坝防洪风险度等级划分及应用分析 78
5.2.1 等级划分 78
5.2.2 应用分析 79
5.3 洪水分期条件下漫坝风险度评价 80
5.3.1 洪水分期条件下土石坝漫坝风险度评价理论基础 80
5.3.2 洪水分期条件下漫坝风险度计算方法步骤 81
5.4 工程应用分析 83
5.4.1 水库漫坝风险度计算 83
5.4.2 水库汛限水位的优化调整 84
第6章南方湿润地区土石坝三维非线性有限元基础理论 85
6.1 静力有限元计算理论 85
6.1.1 堆石料和混凝土静力本构模型 85
6.1.2 接触面静力本构模型 87
6.1.3 垂直缝和周边缝精细模拟方法 89
6.1.4 止水材料本构模型 90
6.2 动力有限元计算理论 91
6.2.1 动力控制方程及求解步骤 91
6.2.2 动力本构模型 92
6.2.3 地震较为变形计算方法 92
6.3 计算程序简介 93
第7章南方湿润地区土石坝三维非线性应力-应变静力分析 94
7.1 工程概况 94
7.2 静力有限元计算参数确定 95
7.2.1 筑坝材料和覆盖层 95
7.2.2 接触面和止水材料 96
7.3 坝体变形和应力 96
7.3.1 坝体变形 96
7.3.2 坝体主应力和应力水平 101
7.4 面板变形和应力 106
7.4.1 面板变形 106
7.4.2 面板应力 108
7.5 接缝三向变形 110
7.6 静力参数敏感性分析 112
第8章南方湿润地区土石坝三维非线性应力-应变动力分析 114
8.1 动力有限元计算参数确定 114
8.2 坝体动力反应 114
8.2.1 动位移反应 114
8.2.2 加速度反应 116
8.3 面板动力反应 118
？vi？南方湿润地区土石坝运维安全评价方法及应用
8.3.1 动位移反应 119
8.3.2 加速度反应 120
8.3.3 动应力反应 121
8.4 地震较为变形 123
8.4.1 坝体较为变形 123
8.4.2 面板较为变形 124
8.5 面板接缝动变形 125
8.6 动力参数敏感性分析 126
第9章南方湿润地区土石坝防渗墙塑性混凝土配合比设计及质量检测 128
9.1 塑性混凝土配合比设计 128
9.1.1 原材料 128
9.1.2 配合比设计方法及步骤 132
9.2 塑性混凝土防渗墙质量检测技术 134
9.2.1 钻孔取芯法 134
9.2.2 注（压）水试验法 134
9.2.3 地震透射层析成像法 135
9.2.4 超声波法 135
9.3 工程应用 136
9.3. 工程概况 136
9.3. 室内试验 136
9.3. 现场对比试验 158
9.3. 塑性混凝土强度、弹性模量关系与波速拟合研究 166
9.3. 检测技术经济性及可行性分析 182
参考文献 184
内容简介:
南方湿润地区土石坝安全评价理论是一门新兴学科，在国内外专家、学者的共同努力下，利用多种手段和方法进行了广泛的探索，取得了众多成果。但是受限于南方湿润地区较大的水文变化、复杂的地质条件及土石坝本身具有系统复杂性等众多因素，南方湿润地区土石坝运维安全评价在理论方法及工程实践上都不可避免存在不足之处。因此，本书综合笔者近10年来围绕南方湿润地区土石坝安全评价和防洪安全问题的研究成果，系统介绍南方湿润地区土石坝运维安全评价中防洪风险评估、三维应力应变静动力分析及塑性混凝土防渗墙设计施工等关键核心技术问题及其工程应用，期冀促进该学科的发展与进步，为该地区的土石坝运维安全评价工作提供科学依据。
作者简介:
1.2011年荣获“宝钢中国优秀教师奖”；2.2014年入选广西高等学校优秀教师培养工程；2023年获得广西教学成果奖一等奖（排名第一）。
目录:
目录
前言
第1章概述 1
1.1 研究背景 1
1.2 研究进展 2
1.2.1 土石坝防洪安全评估研究 2
1.2.2 土石坝三维非线性有限元分析研究 8
1.2.3 土石坝防渗墙塑性混凝土配合比设计及质量检测研究 10
1.3 本书内容 12
第2章水库土石坝工程防洪安全评价基础理论 13
2.1 风险的有关概念 13
2.2 风险分析的目的、内容与程序 16
2.2.1 风险分析的目的 16
2.2.2 风险分析的内容 16
2.2.3 风险分析的程序 18
2.3 水库土石坝工程漫坝风险识别 18
2.3.1 水库土石坝枢纽组成与失事风险组成 18
2.3.2 水库土石坝工程漫坝事故分析 19
2.4 水库土石坝工程漫坝风险估计 20
2.4.1 失事概率分析 20
2.4.2 事故后果估计 28
2.4.3 风险值计算 32
第3章南方湿润地区土石坝防洪危险性评估方法 33
3.1 水库汛期分期调度的不确定性分析 33
3.1.1 不确定性的分类 33
3.1.2 水库调度的不确定性 33
3.2 基于蒙特卡罗法的水库汛期分期漫坝风险率模型 34
3.2.1 蒙特卡罗法 34
3.2.2 漫坝风险率模型概述 36
3.2.3 洪水对坝前水位的影响 38
3.2.4 风浪对坝前水位的影响 40
3.2.5 漫坝风险率模型求解 42
3.3 水库汛期分期危险度模型与等级划分 43
3.3.1 危险度模型 43
3.3.2 危险度等级划分 45
3.3.3 危险度评价 46
3.4 工程应用 46
3.4.1 工程概况 46
3.4.2 风险率计算 48
3.4.3 危险度计算 55
3.4.4 危险度评价 56
第4章南方湿润地区土石坝防洪易损性评估方法 57
4.1 失事后果估算 57
4.1.1 失事后果估算的基本方法 57
4.1.2 失事后果估算存在的问题 62
4.2 水库汛期易损性评价方法 62
4.2.1 水库汛期易损度综合评价模型 62
4.2.2 易损度等级划分及评价指南 67
4.3 工程应用 68
4.3.1 生命易损度的估算 68
4.3.2 经济易损度的估算 69
4.3.3 社会与环境易损度的估算 70
4.3.4 易损度的估算与评价 70
第5章南方湿润地区土石坝防洪风险评估方法 71
5.1 土石坝防洪风险概述 71
5.1.1 土石坝防洪风险研究背景 71
5.1.2 土石坝防洪风险标准及其分类 71
5.2 土石坝防洪风险度等级划分及应用分析 78
5.2.1 等级划分 78
5.2.2 应用分析 79
5.3 洪水分期条件下漫坝风险度评价 80
5.3.1 洪水分期条件下土石坝漫坝风险度评价理论基础 80
5.3.2 洪水分期条件下漫坝风险度计算方法步骤 81
5.4 工程应用分析 83
5.4.1 水库漫坝风险度计算 83
5.4.2 水库汛限水位的优化调整 84
第6章南方湿润地区土石坝三维非线性有限元基础理论 85
6.1 静力有限元计算理论 85
6.1.1 堆石料和混凝土静力本构模型 85
6.1.2 接触面静力本构模型 87
6.1.3 垂直缝和周边缝精细模拟方法 89
6.1.4 止水材料本构模型 90
6.2 动力有限元计算理论 91
6.2.1 动力控制方程及求解步骤 91
6.2.2 动力本构模型 92
6.2.3 地震较为变形计算方法 92
6.3 计算程序简介 93
第7章南方湿润地区土石坝三维非线性应力-应变静力分析 94
7.1 工程概况 94
7.2 静力有限元计算参数确定 95
7.2.1 筑坝材料和覆盖层 95
7.2.2 接触面和止水材料 96
7.3 坝体变形和应力 96
7.3.1 坝体变形 96
7.3.2 坝体主应力和应力水平 101
7.4 面板变形和应力 106
7.4.1 面板变形 106
7.4.2 面板应力 108
7.5 接缝三向变形 110
7.6 静力参数敏感性分析 112
第8章南方湿润地区土石坝三维非线性应力-应变动力分析 114
8.1 动力有限元计算参数确定 114
8.2 坝体动力反应 114
8.2.1 动位移反应 114
8.2.2 加速度反应 116
8.3 面板动力反应 118
？vi？南方湿润地区土石坝运维安全评价方法及应用
8.3.1 动位移反应 119
8.3.2 加速度反应 120
8.3.3 动应力反应 121
8.4 地震较为变形 123
8.4.1 坝体较为变形 123
8.4.2 面板较为变形 124
8.5 面板接缝动变形 125
8.6 动力参数敏感性分析 126
第9章南方湿润地区土石坝防渗墙塑性混凝土配合比设计及质量检测 128
9.1 塑性混凝土配合比设计 128
9.1.1 原材料 128
9.1.2 配合比设计方法及步骤 132
9.2 塑性混凝土防渗墙质量检测技术 134
9.2.1 钻孔取芯法 134
9.2.2 注（压）水试验法 134
9.2.3 地震透射层析成像法 135
9.2.4 超声波法 135
9.3 工程应用 136
9.3. 工程概况 136
9.3. 室内试验 136
9.3. 现场对比试验 158
9.3. 塑性混凝土强度、弹性模量关系与波速拟合研究 166
9.3. 检测技术经济性及可行性分析 182
参考文献 184