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关键词： 环境工程学   过硫酸盐高级氧化技术   电化学技术   Fluent数值模拟   响应曲面分析  

摘要： 以电化学强化过硫酸盐活化高效修复有机污染土壤为目标，针对反应器内流场分布不均和物质传输受限造成的活性氧化物质产生效率低下问题，研究提出了Fluent模拟与雷诺应力模型（Reynolds Stress Model，RSM）分析耦合的策略。对反应器内流体分布情况进行仿真模拟，选取进液流速、电解质浓度、电极孔隙率为关键影响因素，以检测面产生的SO4·-平均摩尔分数为响应，从理论层面考察工艺变量对多孔电极内电化学反应的影响规律，以确定各参数影响权重，并利用期望斜坡分析得出数值优化结果。结果显示，当电解质浓度为2 mol/L，电极孔隙率为68%，进液流速为0.088 1 m/s时，检测面平均SO4·-摩尔分数可达0.089 2，可为有机污染土壤修复提供较充分的氧化物质。该研究方法及结果可为有机污染土壤反应器结构优化和性能提升提供重要的理论和技术参考。

关键词： 煤矿水害   陷落柱   音频大地电磁   数值模拟  

摘要： 煤矿水害严重危害煤矿的安全生产,水害探测已经成为矿区安全生产的重要保障。音频大地电磁法利用天然电磁波,具有探测深度大,受高阻屏蔽效应小,对低阻体分辨率高的优点,对水害探测具有较大的潜在优势。文章通过建立含水和不含水陷落柱模型,利用ModEM三维大地电磁反演软件,对其进行数值模拟,结果表明音频大地电磁可以有效识别陷落柱,验证了该方法在煤矿水害探测中的有效性。

关键词： 砌体结构   爆破   合速度峰值   振动   数值模拟  

摘要： 以青岛地铁1号线贵西区间四线大断面,侧穿7层砖混砌体结构居民楼为工程背景,利用ANSYS/LS-DYNA软件建立了有无导洞爆破条件下的数值模型,研究振速随楼层的变化规律。结果表明:有导洞模型的合速度峰值比无导洞模型的降低13.3%~25.9%,创造自由面可以有效地降低振动。有导洞爆破条件下的水平切向、水平径向、垂直方向以及合振速峰值都小于无导洞爆破,砌体结构1层的振速最大值分别降低5%,10%,24.5%和11.4%。有导洞爆破条件下的水平方向、垂直方向以及合振速峰值在1层—3层的衰减幅度都要大于无导洞爆破,并在3层—8层呈现逐渐缓慢的下降趋势,在8层出现的相对放大现象不明显,放大系数小于无导洞爆破,导洞自由面可以有效地降低建筑物顶层放大效应。

关键词： 大型泄水闸   泄流能力   水流流态   流速分布   消能防冲   整体水工模型  

摘要： 某泄水闸是Ⅱ等大(2)型工程,具有工况复杂、泄洪流量大、闸基允许单孔流量小、河道下游走势复杂等特点,为研究其在各工况下泄流能力、水面线、水流流态、流速分布、消能防冲效果等,建立整体模型试验。试验成果可为工程设计、工程优化提供技术依据,同时为类似工程提供一定的参考和借鉴。

关键词： 拦河蓄水闸   AHP层次分析法   闸型比选   水生态打造  

摘要： 针对新疆图木舒克市夏可河枯水期严重断流、河床裸露导致生态脆弱与景观缺失的问题,研究依托夏可河综合治理工程,应用AHP(层次分析法)对橡胶坝、钢坝闸、气盾坝及液压钢板坝4种拦河蓄水闸型进行科学比选。通过构建包含行洪蓄水能力、景观美观性、结构使用寿命和建造运行经济成本4项关键指标的评价体系,结合专家打分量化各方案表现,并利用AHP确定指标权重。分析结果表明,钢坝闸在此次评价比选指标方面综合优势显著,最终得分为3.41(满分4)。基于此,文章详细设计了适用于本工程的钢坝闸方案。研究成果为西北干旱区城市河道水生态修复与滨水景观建设提供了理论支撑和实践参考。

关键词： 微型钢管桩   路基加固   数值模拟   沉降控制  

摘要： 本文提出了基于微型钢管桩的路基防护加固技术,并通过数值模拟和现场监测进行验证。采用三维有限元模型,分析桩径、桩间距、土体弹性模量和内摩擦角等关键参数对加固效果的影响,并在现场监测沉降量及抗剪强度提升幅度。

关键词： 临时支护   顶板位移   数值模拟   支护距离  

摘要： 针对煤巷快速掘进过程中顶板稳定性多因素耦合作用机制不明,及临时支护距工作面距离设计欠优导致的掘进效率低下问题,基于响应面试验和三维数值仿真技术,揭示了巷道开挖扰动区顶板三维应力场演化特征与位移响应规律,探讨了多参数交互效应对顶板结构稳定性的影响机制。研究结果表明:顶板力学响应呈现显著的时空演化特性,在迎头前方约6 m(等效洞径D=6m)区域开始出现应力重分布现象,至后方6m处完成主应力场重构;顶板位移场稳定阈值出现在后方12 m区域,其位移收敛速率衰减至初始值的15%以下。通过构建特定地质条件下最优空顶距求解方程,为豹子沟煤矿10121综放工作面确定了2m临时支护距离,并将支护能级提升至0.25MPa。工程验证表明,该优化方案实施后顶板最大离层量控制在32mm以内,月进尺由160m提升至332m,掘进效率增幅达95.1%。

关键词： 土石坝   大坝渗流   反演分析   全过程   应用方法  

摘要： 分析近年来浙江省10座大型水库土石坝安全鉴定渗流案例,得出反演分析应用不广泛、方法陈旧、成果不规范的现状;探究问题深层次原因,结合目前水库调度说明其对大坝安全的影响。以反演应用为目标,基于监测数据、常见分析软件和方法,提出融合数值模拟和工程师主观经验的全过程应用分析法,采用回归分析、位势分析、偏差分析率定反演工况和测点数据,采用试算法结合敏感性分析进行反演,采用经验判断法对初选和率定后参数进行研判,并与原设计对比,提高反演实用性和可靠度。应用该方法,根据2007—2017年监测数据,选取3种水位工况,成功对经历3次加高加固断面复杂的老石坎水库展开反演,为渗流反演在安全鉴定中的应用和普及提供借鉴。

关键词： 土钉墙   预应力锚杆   数值模拟   基坑支护  

摘要： 该研究采用数值模拟和现场监测等方法对土钉墙和预应力锚杆联合支护岩土基坑的效果进行探究。研究旨在评价这一技术对基坑稳定性、施工周期和成本效益的影响。利用有限元分析方法构建综合考虑土体弹性模量、土钉抗拉强度、预应力锚杆预应力值以及基坑开挖深度等因素的数值模型并通过现场监测数据加以验证。监测数据显示基坑开挖时沉降、位移、水平应力及垂直应力的趋势与设计预期一致。在20天的时间里,基坑的沉降量从0.2 mm逐步上升到3.5 mm,同时位移也从0.5 mm增长到3.0 mm这些都证明了支护系统在控制基坑变形方面的有效性。数值模拟结果同现场监测数据相吻合,表明该项技术对提高基坑的稳定性、缩短施工周期、降低成本等有明显的优越性。

关键词： 不匹配长度   分形维数   渗透率   非线性渗流  

摘要： 为探明不同几何形貌参数对岩石裂隙渗流特性的影响,文章采用Brown提出的数学模型构建了不同形貌特征三维自仿射裂隙面,并使用COMSOL软件对其进行渗流数值模拟,研究表明:裂隙渗透率随裂隙开度增加而增大,随分形维数和不匹配长度增加而减小,且渗透率主要受裂隙开度和分形维数控制,不匹配长度影响较小;而裂隙渗流的非线性则随分形维数和不匹配长度的增加而增强,随开度的增加而减弱。研究结果为岩石裂隙渗流特性的预测提供了理论依据。