本书共分十章，前七章以汾河二库碾压混凝土重力坝廊道积水问题为导向，综合应用实测数据分析和数值模拟分析技术对廊道积水的影响因素和敏感性进行系统深入的研究，第八章给出了相关研究结论。本书第九章对数字孪生工程建设进行了系统研究，突出了关键模型库和方法库；第十章给出了数字孪生流域建设的模型和方法体系。最后两章为今后的数字孪生工程和流域建设工作提供参考。
1 概述
1.1 研究目的
1.2 研究的关键要素
1.2.1 主要研究内容
1.2.2 解决的关键问题
1.2.3 技术难点及创新点
1.3 国内外研究现状
1.3.1 碾压混凝土坝廊道渗流分析
1.3.2 大坝材料与结构多场耦合研究
1.3.3 积水监测方法
2 工程概况
2.1 工程特性表
2.2 工程基本情况
2.3 大坝除险加固前工程完成情况
2.3.1 固结灌浆工程
2.3.2 帷幕灌浆工程
2.3.3 坝基接触灌浆
2.3.4 并缝灌浆
2.3.5 坝体排水
2.3.6 坝基抽排系统
2.4 大坝除险加固实施方案
2.4.1 灌浆工程
2.4.2 廊道自动排水系统
3 汾河二库大坝质量检测资料分析
3.1 大坝混凝土工程质量
3.1.1 混凝土的原材料及质量检测
3.1.2 混凝土配合比
3.1.3 混凝土施工质量检测
3.1.4 混凝土的缺陷及处理
3.2 大坝层间结合及分缝特征
3.2.1 大坝下游
3.2.2 大坝廊道
3.3 大坝施工灌浆情况分析
3.4 小结
4 汾河二库大坝实测廊道渗流监测资料分析
4.1 渗流监测项目与布置
4.1.1 扬压力监测
4.1.2 渗流量监测
4.2 渗流监测资料整理检验及修正
4.2.1 扬压力
4.2.2 渗流量
4.2.3 廊道壁渗流量
4.3 渗流量时间过程及特征值分析
4.3.1 绕坝渗流历史测值评价
4.3.2 测点渗流量
4.3.3 上游水位、温度渗流量历史关系过程线
4.3.4 渗流量相关性分析
4.4 小结
5 多场耦合数值计算方法
5.1 渗流场、应力场和温度场多场耦合分析
5.1.1 渗流场与应力场耦合
5.1.2 温度场与渗流场耦合
5.1.3 温度场与应力场耦合
5.2 基于双重介质的三场耦合模型
5.2.1 数学模型建立
5.2.2 模型的数值解法
5.3 模型在COMSOL Multiphysics中的实现
5.3.1 计算软件选择
5.3.2 软件二次开发
6 汾河二库廊道积水机理研究
6.1 有限元模型
6.1.1 计算坐标系
6.1.2 几何模型与有限元网格
6.2 计算参数
6.2.1 材料参数
6.2.2 气温
6.2.3 水温
6.2.4 裂缝宽度
6.3 计算工况
6.4 有限元成果分析
6.4.1 工况1和工况2对比
6.4.2 工况3和工况4对比
6.4.3 工况5和工况6对比
6.4.4 计算值与实测值对比分析
6.5 积水成因分析
7 廊道积水预警方法研究
7.1 监测方法选择
7.1.1 基于接触式积水监测的方法
7.1.2 基于非接触式积水监测的方法
7.1.3 基于图像识别的监测方法
7.1.4 监测方法确定
7.2 预警方法建立
7.2.1 数据采集模块选型
7.2.2 数据接收模块选型
7.2.3 数据传输模块选型
7.2.4 报警装置选型、计算机终端
7.2.5 软件设计
7.2.6 廊道积水预警方法
7.3 小结
8 结论与建议
8.1 结论
8.2 建议
9 基于数字孪生的水库管理一体化平台研究
9.1 概述
9.2 平台搭建的基本要求
9.2.1 数据收集与数据底板建设
9.2.2 模型分类及建模技术选择
9.2.3 知识梳理与知识库构建
9.3 配套感知设施建设与完善
9.3.1 大坝和边坡安全监测设施
9.3.2 信息分析处理设施提挡升级
9.4 日常管理及“四预”
9.4.1 日常管理
9.4.2 预报
9.4.3 预警
9.4.4 预演业务
9.4.5 预案
9.5 结论与建议
参考文献
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