我國(guó)水電開(kāi)發(fā)主戰(zhàn)場(chǎng)已轉(zhuǎn)向西南高原河流，僅雅江大拐彎一處的可開(kāi)發(fā)水能裝機(jī)容量就占全國(guó)的10%，目前正依托其梯級(jí)開(kāi)發(fā)，研制50萬(wàn)千瓦級(jí)、1000米以上超高水頭大型沖擊式水輪發(fā)電機(jī)組，而沖擊式水輪機(jī)內(nèi)部多態(tài)、多相流動(dòng)特性、流動(dòng)干涉、比尺效應(yīng)等的準(zhǔn)確研究仍不夠深入。本項(xiàng)目開(kāi)展的流動(dòng)干涉特性及其對(duì)比尺效應(yīng)影響研究具有重要理論意義和工程應(yīng)用價(jià)值。發(fā)表論文33篇，其中SCI檢索13篇，另EI檢索論文16篇。 選取兩套沖擊式水輪機(jī)，基于均質(zhì)多相流模型、SST k-omega雙方程模型描述多相流場(chǎng)，深入探討了CFL條件和網(wǎng)格收斂因子等對(duì)射流/水膜計(jì)算精度的影響，指出了精確模擬整體流道多種流態(tài)轉(zhuǎn)換過(guò)程所需滿足的離散關(guān)系，發(fā)展了包含管內(nèi)流、噴嘴射流及水斗水膜流多種流態(tài)和流態(tài)轉(zhuǎn)換的整體流道非定常多相流數(shù)值模擬方法，結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了計(jì)算的準(zhǔn)確，研究成果在ISROMAC 2016國(guó)際會(huì)議分會(huì)場(chǎng)做了特邀報(bào)告。 基于該方法，系統(tǒng)分析了沖擊式水輪機(jī)中的幾種典型流動(dòng)干涉及其對(duì)水力性能定量影響規(guī)律。水斗切割射流對(duì)射流的破壞導(dǎo)致水斗背面與射流接觸位置會(huì)出現(xiàn)負(fù)壓，該負(fù)壓與背面擠壓聯(lián)合作用，引起水斗背面與射流間的干涉。在計(jì)算的低水頭工況，流動(dòng)干涉使轉(zhuǎn)輪的水力效率降低約4%。此類干涉隨運(yùn)行水頭的降低而加劇，適當(dāng)減薄水斗缺口厚度可改善。對(duì)出流與水斗背面干涉，計(jì)算了水斗出流角和水頭變化的影響。水斗在出水邊出流角過(guò)大和高水頭工況，更容易發(fā)生出流與水斗背面干涉。為避免對(duì)水斗背面的破壞，可適當(dāng)減小水斗出流角或減薄水斗出水邊的厚度。若將噴嘴數(shù)增至六，運(yùn)行工況參數(shù)都不變，數(shù)值分析了水斗內(nèi)兩股水膜流動(dòng)干涉現(xiàn)象產(chǎn)生機(jī)理及其對(duì)水力性能的影響。結(jié)果顯示，噴嘴數(shù)增加使相鄰射流進(jìn)入同一水斗的時(shí)間間隔縮短，水斗先后接受的兩股射流會(huì)在水斗表面碰撞，使此工況下機(jī)組水力效率降低10.91%，同時(shí)水斗內(nèi)表面壓力波動(dòng)的幅值加劇，也會(huì)對(duì)水斗的安全性能造成極大威脅。 結(jié)合模型試驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)模型與真機(jī)的非定常流動(dòng)特性進(jìn)行了數(shù)值計(jì)算，比較了三組單位流量工況下，真機(jī)與模型機(jī)中流動(dòng)干涉是否發(fā)生；根據(jù)IEC標(biāo)準(zhǔn)和模型試驗(yàn)結(jié)果，對(duì)比計(jì)算的原型、模型機(jī)水力效率，量化的分析了沖擊式水輪機(jī)中影響比尺效應(yīng)的主要因素，發(fā)現(xiàn)雷諾數(shù)的影響相對(duì)較大，而弗勞德數(shù)和韋伯?dāng)?shù)的影響也不可忽略。 2100433B

沖擊式水輪機(jī)在高水頭資源豐富的地區(qū)應(yīng)用前景廣泛，其流動(dòng)干涉現(xiàn)象十分復(fù)雜，至今仍缺乏對(duì)其規(guī)律和比尺效應(yīng)的科學(xué)描述與深入研究，仍是水力機(jī)械學(xué)科研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)。本申請(qǐng)以高水頭沖擊式水輪機(jī)為研究對(duì)象，將理論分析、數(shù)值計(jì)算與試驗(yàn)相結(jié)合，旨在揭示機(jī)組內(nèi)典型的三維非定常氣液兩相流及流動(dòng)干涉的水動(dòng)力學(xué)特性。探討適合自由射流、水膜流等多流態(tài)的數(shù)學(xué)模型和數(shù)值方法，結(jié)合已有試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。探討機(jī)組內(nèi)典型流動(dòng)干涉發(fā)生時(shí)的流動(dòng)規(guī)律，如射流與水斗背面干涉，出流與水斗背面干涉，多噴嘴時(shí)水膜流干涉等，定量分析流動(dòng)干涉對(duì)機(jī)組水動(dòng)力特性的影響，進(jìn)而提出改善流動(dòng)干涉的方法。在易發(fā)流動(dòng)干涉工況區(qū)，結(jié)合模型試驗(yàn)和現(xiàn)場(chǎng)實(shí)測(cè)，分別對(duì)模型與真機(jī)進(jìn)行流動(dòng)干涉特性的數(shù)值計(jì)算，定量分析流動(dòng)干涉與比尺效應(yīng)之間的關(guān)系，完善沖擊式水輪機(jī)的比尺效應(yīng)換算理論。研究可為沖擊式水輪機(jī)的性能換算、優(yōu)化設(shè)計(jì)與安全穩(wěn)定運(yùn)行提供理論基礎(chǔ)。

《房地產(chǎn)調(diào)控政策的影響及其效應(yīng)研究》首先回顧了我國(guó)多輪房地產(chǎn)調(diào)控政策。其次分別從貨幣渠道、信貸渠道和資產(chǎn)價(jià)格渠道梳理了單一房地產(chǎn)調(diào)控政策效應(yīng)和各類政策的疊加效應(yīng)，并從靜態(tài)效應(yīng)拓展到動(dòng)態(tài)效應(yīng)，還利用計(jì)量模型驗(yàn)證效應(yīng)的存在性。再次，從宏觀環(huán)境、土地供給、資金來(lái)源、房地產(chǎn)供求、房地產(chǎn)價(jià)格等層面證實(shí)了每輪房地產(chǎn)調(diào)控政策都是有效的。然后基于數(shù)據(jù)和微觀主體的抵減行為等剖析了房地產(chǎn)調(diào)控中存在的問(wèn)題。后站在建立房地產(chǎn)市場(chǎng)長(zhǎng)效機(jī)制的高度，從土地、信貸、稅收、住房租賃、保障房、行政手段、行業(yè)自律和監(jiān)管、政策組合、基礎(chǔ)性工作、城市群發(fā)展戰(zhàn)略等諸多方面提出了完善房地產(chǎn)調(diào)控政策的建議。

本研究以試驗(yàn)方法為主，數(shù)值方法為輔，對(duì)不同脆性的混凝土強(qiáng)度尺寸效應(yīng)進(jìn)行研究，著重研究脆性改善對(duì)混凝土強(qiáng)度，特別是在較大尺度上對(duì)混凝土實(shí)際承載能力的提高作用。試驗(yàn)證實(shí)了脆性對(duì)混凝土強(qiáng)度尺寸效應(yīng)的影響，表明脆性實(shí)際上也影響混凝土的承載能力，試驗(yàn)和數(shù)值計(jì)算結(jié)果還表明，聚合物混凝土和鋼纖維混凝土因?yàn)楦纳苹炷恋拇嘈裕虼嗽谑褂贸叨壬鲜怯欣诔休d能力提高。研究還揭示，混凝土強(qiáng)度與斷裂韌性尺寸效應(yīng)兩者間存在一定關(guān)系，因此可由強(qiáng)度尺寸效應(yīng)來(lái)得到真實(shí)斷裂韌性；不同荷載狀態(tài)下，因?yàn)槠茐臅r(shí)能量耗散的程度不同，因此尺寸效應(yīng)規(guī)律也不同。本研究結(jié)果對(duì)高強(qiáng)和超高強(qiáng)混凝土的研究與應(yīng)用有一定的參考意義。 2100433B

目錄

第1章 緒論 1

1.1 概述 1

1.2 研究現(xiàn)狀 2

1.2.1 巖體力學(xué)參數(shù)的結(jié)構(gòu)效應(yīng)和尺寸效應(yīng) 2

1.2.2 巖體結(jié)構(gòu)面研究成果綜述 5

1.2.3 層狀巖體研究成果綜述 16

1.3 本書(shū)主要內(nèi)容 21

1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容 21

1.3.2 代表性工程概況 22

第2章 巖體力學(xué)特性尺寸效應(yīng) 25

2.1 概述 25

2.1.1 巖體結(jié)構(gòu) 25

2.1.2 巖體尺寸效應(yīng) 28

2.1.3 巖體表征單元體REV 31

2.2 工程巖體尺寸效應(yīng)問(wèn)題 32

2.2.1 裂隙網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)致的巖體尺寸效應(yīng)問(wèn)題 32

2.2.2 硬質(zhì)條帶導(dǎo)致的層狀巖體尺寸效應(yīng)問(wèn)題 32

2.2.3 長(zhǎng)大結(jié)構(gòu)面尺寸效應(yīng)問(wèn)題 37

2.3 巖體力學(xué)特性尺寸效應(yīng)研究方法 38

第3章 巖體結(jié)構(gòu)面分布特征采集技術(shù) 40

3.1 數(shù)字近景攝影測(cè)量技術(shù) 40

3.1.1 基本原理 40

3.1.2 拍攝準(zhǔn)備工作 43

3.1.3 成果解譯 48

3.2 巖體結(jié)構(gòu)面分布特征采集工程實(shí)例 50

3.2.1 楊房溝水電站花崗巖結(jié)構(gòu)面現(xiàn)場(chǎng)采集 50

3.2.2 丹巴壩址石英脈展布特征現(xiàn)場(chǎng)采集 59

3.2.3 白鶴灘層間錯(cuò)動(dòng)帶起伏特征現(xiàn)場(chǎng)采集 64

3.3 結(jié)構(gòu)面精細(xì)分布描述與統(tǒng)計(jì)分析 70

3.3.1 石英脈分布特征統(tǒng)計(jì) 70

3.3.2 層間錯(cuò)動(dòng)帶起伏度測(cè)量與JRC 統(tǒng)計(jì) 74

第4章 巖體三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬技術(shù) 77

4.1 巖體三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)生成理論 77

4.1.1 巖體結(jié)構(gòu)均質(zhì)區(qū)劃分 77

4.1.2 結(jié)構(gòu)面中心點(diǎn)密度 78

4.1.3 結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀 80

4.1.4 結(jié)構(gòu)面平均跡長(zhǎng) 81

4.1.5 結(jié)構(gòu)面直（半）徑 84

4.2 三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與檢驗(yàn) 85

4.2.1 結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)流程 85

4.2.2 隨機(jī)變量抽樣 86

4.2.3 結(jié)構(gòu)面重構(gòu)模型檢驗(yàn) 88

4.3 楊房溝水電站壩址區(qū)巖體三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與檢驗(yàn) 89

4.3.1 巖體均質(zhì)區(qū)劃分與地質(zhì)資料整理 89

4.3.2 優(yōu)勢(shì)結(jié)構(gòu)面分組與結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)參數(shù) 91

4.3.3 壩址區(qū)域三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)與檢驗(yàn) 96

第5章 基于離散元的SRM 技術(shù) 103

5.1 有限尺寸巖體節(jié)理網(wǎng)絡(luò)抽樣原則 103

5.1.1 相同中心點(diǎn)、不同尺寸 104

5.1.2 相同尺寸、不同中心點(diǎn) 105

5.2 基于三維離散元（3DEC）和非貫通圓盤(pán)節(jié)理的SRM 技術(shù) 106

5.2.1 SRM 技術(shù)原理 107

5.2.2 非貫通圓盤(pán)節(jié)理離散元模型的建立 107

5.2.3 基于離散元的SRM 技術(shù)的驗(yàn)證 110

5.2.4 三維離散元數(shù)值模擬力學(xué)試驗(yàn) 116

5.2.5 結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)表征參數(shù)的影響 120

5.3 基于PFC方法的合成巖體技術(shù) 127

5.3.1 PFC方法簡(jiǎn)介 127

5.3.2 石英云母片巖數(shù)值模擬 129

5.3.3 層間錯(cuò)動(dòng)帶數(shù)值模擬 134

第6章 巖體力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)數(shù)值試驗(yàn) 147

6.1 楊房溝水電站花崗巖尺寸效應(yīng)數(shù)值試驗(yàn) 147

6.1.1 結(jié)構(gòu)參數(shù)效應(yīng) 147

6.1.2 力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng) 149

6.1.3 確定REV 尺寸 153

6.2 含石英脈的石英云母片尺寸效應(yīng)數(shù)值試驗(yàn) 154

6.2.1 石英云母片巖尺寸效應(yīng)分析 154

6.2.2 石英脈對(duì)各向異性尺寸效應(yīng)分析 160

6.3 層間錯(cuò)動(dòng)帶尺寸效應(yīng)數(shù)值試驗(yàn) 165

6.3.1 層間錯(cuò)動(dòng)帶尺寸效應(yīng)分析 165

6.3.2 尺寸效應(yīng)結(jié)果驗(yàn)證 169

6.4 巖體力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)確定標(biāo)準(zhǔn)工作流程 176

6.4.1 裂隙巖體力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)確定標(biāo)準(zhǔn)工作流程 176

6.4.2 含硬質(zhì)條帶層狀巖體力學(xué)參數(shù)尺寸效應(yīng)確定標(biāo)準(zhǔn)工作流程 178

6.4.3 長(zhǎng)大軟弱結(jié)構(gòu)面強(qiáng)度參數(shù)尺寸效應(yīng)確定標(biāo)準(zhǔn)化工作流程 178

第7章 巖體力學(xué)特性尺寸效應(yīng)工程應(yīng)用 180

7.1 楊房溝水電站左岸邊坡穩(wěn)定性分析 180

7.2 丹巴水電站調(diào)壓室布置方案比選 183

7.2.1 概述 183

7.2.2 地應(yīng)力場(chǎng)與巖體力學(xué)參數(shù) 184

7.2.3 不考慮尺寸效應(yīng)的分析結(jié)果 186

7.2.4 考慮尺寸效應(yīng)的分析結(jié)果 198

7.2.5 綜合分析 223

7.3 白鶴灘水電站層間錯(cuò)動(dòng)帶工程影響分析 225

7.3.1 概述 225

7.3.2 右岸尾水管檢修閘門(mén)室?guī)r梁方案 225

7.3.3 巖壁吊車梁穩(wěn)定性分析 227

7.3.4 巖梁澆筑時(shí)機(jī)分析 243

參考文獻(xiàn) 2542100433B