基于数据增强技术的大坝变形GRU预测模型
任杰;李嫦玲;李萌;李星;大坝变形预测模型性能依赖于高质量的数据输入，然而不少工程存在监测资料稀疏或缺失问题.选取水压、温度、时效等为变形效应量影响因子，构建大坝变形门控循环单元(gated recurrent unit, GRU)预测模型.针对实测变形效应量样本较少的情况，引入SMOTE、GAN、GMM、Diffusion模型4种生成式数据增强算法，扩充样本异质性，增强GRU模型学习信息广度.以某混凝土大坝坝顶径向位移为研究对象，建立基于数据增强技术的大坝变形GRU预测模型.结果表明，原始数据集经GAN、GMM、Diffusion模型增强后，能够提高GRU预测模型精度，可分别将拟合优度由0.925提高至0.940、0.932、0.959.综合分析评价指标，基于Diffusion模型增强的GRU变形预测模型性能最优，可作为大坝变形数据增强处理优选方法.借助可解释机器学习领域中的SHAP(SHapley Additive exPlanations)分析对效应量影响因子进行显著性分析，结果表明：温度因子对大坝变形影响最为显著，上游水位和时效因子亦存在一定影响，下游水位影响偏小.
动水压力下隧道衬砌水压演变规律及防排水优化研究
任凡凡;吴庆成;徐强;王吉;樊浩博;为了探明地表强降雨时隧道衬砌背后的水压演变规律，并对现有排水方案进行优化设计，搭建了一套渗流模型试验系统，对半包半排和中心排水沟落底方案下衬砌的水压演变规律进行了试验研究；进一步建立数值模型，对比分析了半包半排、环向排水管加密、中心排水沟落底3种方案的排水效果，并比选出适用于富水隧道的最优方案.结果表明：半包半排方案下，隧道衬砌水压力随水头高度增加而增加，仰拱水压无法通过排水系统有效降低，水压分布呈拱部小、仰拱大的“蘑菇状”;环向排水管加密方案下，隧道拱墙区域的水压力显著降低，但仰拱区域仍维持着高水压力，使仰拱结构受力进一步劣化.中心排水沟落底方案下，隧道拱部和仰拱区域水压力均大幅度降低，衬砌达到安全(破坏)临界状态所能承受的水头高度为105 m(253 m),抗水压能力是半包半排方案的5(7.6)倍.在富水山岭隧道结构设计时，建议采用中心排水沟落底的排水结构型式.
橡胶砂减压层对膨胀土挡墙土压力的调控作用研究
裴骏达;樊科伟;王洪祯;高嘉禾;卞长荣;在膨胀土与混凝土挡墙之间设置橡胶砂减压层，可有效缓解膨胀土吸水膨胀引起的土压力增大问题，但其对墙后土压力的分布与大小的影响仍缺乏系统研究.通过橡胶砂减压层调控下膨胀土挡墙模型试验，分析了墙后土压力沿墙高方向的分布规律，并基于水平微分单元法推导了相应的土压力计算公式.结果表明：橡胶砂减压层在膨胀土膨胀压力作用下发生侧向压缩，为膨胀土膨胀提供了变形空间，从而显著降低了挡墙土压力；当墙后膨胀土吸水饱和时，土压力沿墙深呈逐渐增大的分布规律；理论计算值与试验实测值吻合较好，验证了所提方法的合理性.
三孔道侧式进/出水口隔墩布置对水力特性的影响
陈青生;王栋才;孟可;徐津;为分析隔墩布置对抽水蓄能电站侧式进/出水口水力特性的影响，本文以某抽水蓄能电站上库三孔道侧式进/出水口为研究对象，通过调整隔墩的横向、纵向位置及墩头外侧圆弧半径，建立三维水动力模型进行数值模拟，研究了三孔道侧式进/出水口孔道流量不均匀程度、流速不均匀系数以及水头损失系数的变化规律.结果表明，隔墩的横向相对位置、纵向相对位置及墩头内外侧圆弧半径比值分别对三孔道侧式进/出水口的流量不均匀程度、流速不均匀系数和水头损失系数有着不同程度的影响；水力特性总体最优的隔墩布置是横向相对位置为0.340,纵向相对位置为-0.04,墩头内外侧圆弧半径比值为0.1.
三峡水库典型支流水化学变化特征及成因分析
杨紫剑;刘佳;肖尚斌;朱良辰;陈敏;康满春;李世剑;高婷;为探究三峡库区支流库湾水体水化学变化特征及干流回水对支流库湾水化学的影响，2022年4月对三峡水库小江、大宁河、香溪河三条典型支流库湾进行了采样及分析.结果表明，三条支流库湾优势阴、阳离子分别为HCO3~-、Ca2+,其中HCO3~-质量浓度均值分别为155.50、152.20和171.50 mg·L-1,占总阴离子质量浓度的67%、93%和95%;Ca2+质量浓度均值分别为34.70、49.40和47.00 mg·L-1,占总阳离子质量浓度的58%、61%和60%.小江、香溪河库湾水化学类型为HCO3~--Ca2+,大宁河库湾水化学类型为HCO3~-·SO42--Ca2+.Gibbs图与端元图的结果显示，岩石风化主导的碳酸盐岩溶解是控制水化学的主要机制，但大宁河流域蒸发盐岩强度较高且大于小江与香溪河，加之大宁河有小三峡景区，存在较大的人类活动干扰，导致其Cl~-质量浓度(26.60 mg·L-1)是小江(2.90 mg·L-1)和香溪河(2.00 mg·L-1)库湾的9～12倍.采用保守离子(如Cl~-和Na+)示踪法估算贡献率，小江、大宁河、香溪河三条支流库湾回水区的干流来水贡献率分别约为49.0%、70.5%、71.9%,干流回水对三条支流库湾的影响与距离三峡大坝远近以及支流流量有关，而支流库湾的补给与稀释程度取决于干支流来水的物质差异与水团大小.
长江中游典型鱼类产卵栖息水环境共性需求分析
谢梦铖;王煜;水利枢纽的修建和运行改变了河流天然径流过程，导致鱼类原始产卵栖息地水环境发生变化，鱼类资源多样性受到影响.修复和重建满足鱼类产卵栖息需求的产卵栖息地是保护鱼类资源多样性的重要举措.为提高长江中游水环境修复江段对多种鱼类产卵栖息的适应性，本文以在长江中游产卵栖息的3种典型鱼类为研究对象，通过因子分析方法获取其产卵栖息对水环境的共性需求因子及阈值范围.研究结果表明：长江中游3种典型鱼类产卵栖息对水环境的共性需求关键因子为河道形态和水温；3种典型鱼类产卵栖息对水环境共性需求因子及阈值为河道形态(弯曲、分汊、矶头型、流态复杂的河道)、水温(17～25℃)、流速(0.50～1.75 m/s)、水深(0～22 m)、底质(含有粗砂、砾石、卵石和石块的硬质石底).研究成果可为长江中游重要鱼类产卵栖息地人工重建提供技术支撑.
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