国际科技合作与交流专项项目(2010DFA74520)
- 作品数：26 被引量：248H指数：8
- 相关作者：刘昌军丁留谦张顺福姚秋玲孙东亚更多>>
- 相关机构：中国水利水电科学研究院中华人民共和国水利部中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：国际科技合作与交流专项项目“十一五”国家科技支撑计划国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：水利工程天文地球建筑科学环境科学与工程更多>>
- 基于激光扫描技术的复杂工程挖填方计算被引量：7
- 2011年
- 以唐海幸福花园小区复杂基坑为例,介绍了利用激光扫描仪进行复杂挖填方量计算的流程与方法,提出了基于激光点云数据的非地面点的自动滤波算法、基于移动最小二乘法拟合地表的DEM数据和任意边界的挖填方计算方法等;并利用IDL语言编制了基于激光点云数据的复杂工程挖填方计算软件LIDARVIEW,计算了唐海幸福花园复杂基坑工程不同设计高程的挖填方量。结果表明,该方法简单、快速、精度较高。
- 刘昌军叶长锋赵雨解家毕
- 关键词：三维激光扫描移动最小二乘法DEM
- 面板裂缝对积石峡水电站大坝渗流场影响的数值模拟被引量：7
- 2011年
- 基于面板等宽缝隙稳定流的运动规律,采用裂缝面单元法建立了混凝土面板裂缝的渗流计算模型,实现了渗流全场和裂缝渗流分析的统一。在此基础上编制了含裂缝面单元的三维渗流场有限元计算软件GWSS,利用该软件对积石峡水电站大坝正常运行和发生竖向裂缝的工况进行渗流场分析,获得了大坝面板产生裂缝后的渗流场分布规律。计算结果表明,不同位置、长度和宽度的面板裂缝对大坝渗流场、渗流量和渗透比降影响不同,上部裂缝对大坝渗流场的影响较小,下部和中部裂缝的影响较大。一旦面板发生裂缝,面板附近、垫层和过渡区出现较大渗透比降,且随着与裂缝距离的增大而快速衰减。
- 刘昌军丁留谦徐泽平蔡新合张顺福
- 关键词：混凝土面板裂缝渗流数值模拟积石峡水电站
- 基于激光测量和FKM聚类算法的隧洞岩体结构面的模糊群聚分析被引量：3
- 2014年
- 岩体隧洞结构面的数量、产状和发育情况是评价隧洞透水性和稳定性的重要指标。采用三维激光测量技术可以快速获取隧洞周围岩体激光点云数据和结构面的几何信息。提出了基于柱面投影和Delaunay生长算法的激光点云的三角网重构技术,利用构建的三角网平面方程的法向向量计算出单个三角网平面的产状,并应用FKM聚类算法进行隧洞岩体结构面产状的模糊群聚分类。该方法可以快速得到不同组的优势产状,且分类结果可用不同颜色进行空间显示。最后运用自主研发的FSS软件对某隧洞的岩体结构面优势产状进行了研究,研究结果表明:1)基于柱面投影和Delaunay生长法的点云构网方法特别适合于隧洞工程,构网速度快、效率高,重构得到的三角网表面与被采样的岩体表面拓扑差别最小;2)FKM模糊群聚方法对隧洞岩体结构面的群聚分类结果可靠、合理,具有较强的通用性和推广性。
- 刘昌军丁留谦张顺福廖井霞
- 关键词：岩体结构面激光点云
- 堤基管涌破坏特性研究进展被引量：7
- 2014年
- 堤基管涌是汛期堤防工程中常见的一种渗透变形现象,严重影响堤防工程和堤防保护区内生命财产安全。堤基管涌因其隐蔽性、危害性、复杂性和难以预测性,其发展机理和破坏特性的研究一直是国内外研究的热点和难点。通过对国内外相关研究进展进行总结,从经验方法、数学模型、物理模型试验和数值模拟这四类主要研究方法分别评述了现有的研究成果。在此基础上,根据管涌研究水平的现状和管涌防治工作的需求,提出未来研究的几个方向。
- 姚秋玲丁留谦刘昌军杨晓东
- 关键词：堤基管涌模型试验数学模型数值模拟
- 双层堤基管涌模型试验尺寸效应的数值模拟被引量：9
- 2012年
- 借助双层堤基砂槽模型试验的成果,建立双层堤基管涌动态破坏过程的数学模型和模拟方法。采用数值仿真方法研究双层堤基管涌模型试验的模型尺寸效应的规律和机制,提出双层堤基管涌小尺寸的模型试验的修正方法。研究结果表明:(1)采用概化的数学模型可以很好地模拟堤基管涌模型试验结果的尺寸效应影响及管涌动态发展过程,计算结果和试验结果吻合较好,同时得到不同模型砂样内部的渗流场分布和一些难以观测到的数据。(2)模型尺寸对堤基管涌的临界水头、发展过程有较大影响,临界水头随模型宽度和深度的增加而减小,但减小的幅度逐渐减小。(3)通过理论和数值模拟分析,现有模型试验结果受模型尺寸影响较大,对现有模型进行改进,模型宽度增大为堤身长度(试验模型槽管涌口至上游临水面的距离为1.4 m)的1.7倍,模型深度增大为堤身长度的0.85倍。改进后管涌破坏区的影响半径约为堤身长度的0.85倍。
- 刘昌军丁留谦孙东亚姚秋玲
- 关键词：渗流力学双层堤基管涌尺寸效应数值模拟
- 非均质堤基管涌小尺寸试验模拟与预测模型研究被引量：5
- 2012年
- 采用小尺寸模型对层状非均质堤基管涌发展过程进行了试验模拟,对非均质堤基管涌发展过程、管涌破坏临界水头进行了分析,并采用Mseep程序对试验结果进行验证.结合模型试验和Mseep程序计算,验证了Sellmejier管涌预测模型对非均质堤基的适用性,推导了非均质堤基管涌预测模型公式.通过两次施加水头的试验方法,初步分析了历史管涌对堤基整体抗渗能力的影响.
- 姚秋玲丁留谦Veravan Beek孙东亚
- 关键词：管涌
- 基于激光点云数据的裂隙岩体渗流场的无单元法模拟被引量：11
- 2011年
- 利用三维激光扫描技术获取岩体表面高精度激光点云数据,进而得到岩体裂隙网络的几何信息和产状分布情况。研究基于激光点云坐标数据求解含复杂裂隙网络岩体二维渗流场的无单元法,采用罚函数法处理渗流边界条件,并推导无单元Galerkin法的基本方程和积分格式。该方法首先将激光点云数据经坐标投影和抽稀后作为无单元模拟的节点坐标数据;然后结合岩体裂隙网络的几何信息,采用无单元法计算渗流场,进而分析岩体的渗透特性。该方法具有以下优点:(1)可以精确获取高陡边坡的裂隙产状、位置坐标、长度和开度等几何信息;(2)直接将激光点云作为无单元法节点,减少生成裂隙网格和生成节点坐标的工作;(3)将裂隙网络采用裂隙渗透张量表示,可以对非连通裂隙、不同开度和不同充填程度的裂隙进行模拟。在此基础上,应用IDL编制基于海量激光点云数据的岩体裂隙产状分析和无单元法渗流场数值模拟软件LIDAREFM,并计算怀柔县桥梓镇一裸露岩石边坡的渗流场。计算结果表明,该方法是可行、有效的,计算得到的渗流场分布及特性能够反映岩体裂隙网络对渗流场的影响。该方法为研究裂隙岩体真实渗流场分布提供了一种新的研究思路。
- 刘昌军丁留谦宁保辉张顺福
- 关键词：岩石力学岩体裂隙激光点云无单元法渗流场
- 基于三维激光扫描技术的矿山地形快速测量的关键技术研究被引量：41
- 2012年
- 介绍利用三维激光测量技术进行矿山复杂地形测量的流程与方法,提出基于网格分块的激光点云数据非地面点的快速过滤方法,并详细介绍移动最小二乘法拟合地形表面的DEM方法和采用三次B样条曲线拟合地形等高线方法等关键技术。在此基础上,利用IDL语言编制基于激光点云数据的矿山测量快速出图软件LIDARVIEW。该软件具有激光点云快速处理(包括点云删除、过滤、合并和抽稀等)、地物快速绘制、DEM和等高线生成等功能。最后以实例说明如何利用三维激光扫描仪和LIDARVIEW软件实现矿山地形的快速测量与绘制,以得到矿山数字地形图、DEM数据和等高线等成果。
- 刘昌军赵雨叶长锋解家毕
- 关键词：三维激光扫描矿山移动最小二乘法DEM等高线
- 开展全国山洪灾害调查评价的工作设想被引量：33
- 2012年
- 山洪灾害调查评价是山洪灾害防御必不可少的基础工作,也是实现山洪灾害防御及时准确预报预警、安全转移撤离、减少人员伤亡的重要保障和基础支撑。全国山洪灾害调查评价的主要工作应是全面查清山洪灾害的区域分布、灾害程度、主要诱因、防治区内水文气象、地形地貌、社会经济等基础信息,调查分析发生山洪灾害的降雨、下垫面条件和人类活动三大要素,为分析防治区小流域暴雨洪水发生规律,分析评价沿河村落防洪现状,科学划定危险区、合理确定预警指标提供基础数据支撑,弥补先前建设项目调查深度的不足,进而实现山洪灾害综合防治目标。
- 郭良刘昌军丁留谦孙东亚
- 关键词：山洪灾害预警预报
- 基于FCM的机载LIDAR数据的建筑物和植被分类方法被引量：7
- 2013年
- 针对LIDAR点云数据中建筑物和植被难以快速分类的问题,提出了应用FCM(Fuzzy C-Mean)模糊聚类的方法对离散机载激光点云数据进行建筑物和植被分类的方法。首先针对机载点云数据的特点采用了平面投影的De launay构网方法进行点云的三角网重构,然后根据三角网的法向矢量信息的属性不同,利用FCM方法和改进的方位矩阵方法对其进行模糊聚类,进而实现建筑物和植被等不同属性的点云分类。该方法可快速将点云进行分类,且分类结果可用不同颜色进行空间显示。在此基础上,采用IDL(Interface description language)语言编制了三维激光点云可视化分类软件LIDARVIEW。并应用该软件对某区域的机载点云数据进行了分类实验。实验结果表明:(1)基于平面投影的Delaunay构网方法特别适合机载LIDAR点云数据的快速构网,且该方法构网速度快、效率高;(2)应用FCM模糊群聚的方法和改进的方位矩阵方法适用于机载LIDAR数据的植被和建筑物分类,分类速度快且效果好;(3)FCM模糊群聚方法对机载LIDAR数据的群聚分类结果可靠、合理,具有较强的通用性和推广性。
- 刘昌军黄乾唐瑜卢雨平
- 关键词：FCM
