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水利水電工程研究生方向范文1
關鍵詞：水工建筑物；工程等別；結構安全性；混凝土強度指標；抗震設計
作者簡介：劉遠（1979-），男，廣東中山人，華南農業大學水利與土木工程學院博士研究生，講師。（廣東?廣州?510642）
基金項目：本文系華南農業大學教育教學改革與研究項目（項目編號：JG09016）的研究成果。
中圖分類號：G642?????文獻標識碼：A?????文章編號：1007-0079（2012）25-0059-02
“水工建筑物”是水利水電工程專業的一門核心課程，課程的主要任務是使學生掌握各種水工建筑物的設計理論和方法。該課程內容多、知識面廣，涉及重力壩、拱壩、土石壩、水閘、水工隧洞等各種不同的結構物。它們在材料、工作原理上都不一樣，所以設計方法也不一樣，這是“水工建筑物”學習的難點之一。但是，各種水工建筑物的設計共同遵循著一些基本準則和方法。因此，在開始學習各種水工建筑物的設計之前，必須先學習“水工建筑物設計綜述”這一章，意在探討這些基本準則和方法?！八そㄖ镌O計綜述”是“水工建筑物”課程的主線，對整個課程的學習起著重要的引導作用，必須予以足夠的重視。
由于課內學時的壓縮，教學內容的刪減，很多教師只給這一章內容安排1～2個學時，有的甚至是一帶而過。這將給后面課程內容的教學造成很大的困難。筆者自2007年開始講授“水工建筑物”，積累了幾年的教學經驗后，越發覺得“水工建筑物設計綜述”內容的重要。因此，自2010年起將這一章內容的授課學時增加至6學時，重點講述“水利水電工程等別劃分”（0.5學時）、“水工建筑物的安全性”（2學時）、“混凝土的強度指標”（0.5學時）以及“水工建筑物的抗震設計”（2學時）等內容，務必使得學生先打下良好的基礎，再學習各種水工建筑物的設計。
一、水利水電工程等別劃分
對于一般的水利水電工程，需先確定工程等別，然后根據工程等別確定水工建筑物的級別，最后根據水工建筑物的級別確定結構安全級別。結構安全級別是進行水工建筑物設計的安全依據，設計時相關安全系數的取值是根據結構安全級別來確定的。若結構安全級別定的低，就會使得選擇的安全系數偏小，結構的安全就存在隱患；反之，結構安全級別定的高，選擇的安全系數就會偏大，使得結構的安全余量過大，建筑物的材料用量增加，加大了工程的投資。因此，水利水電工程等別的劃分直接影響水工建筑物設計的安全性和經濟性。
關于水利水電工程等別的劃分，目前有3個規范可依：國家強制性標準GB50201-94《防洪標準》、水利行業標準SL252-2000《水利水電工程等級劃分及洪水標準》以及電力行業標準DL5180-2003《水電樞紐工程等級劃分及設計安全標準》。水利水電工程等別，根據水庫規模、防洪對象的重要性、治澇規模、供水對象的重要性、水電站的裝機容量等，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ五個等級；水工建筑物的級別是根據工程等別及該水工建筑物在工程中的作用和重要性確定，它反映了對不同水工建筑物的不同技術要求和安全要求。永久性水工建筑物分為1、2、3、4、5五級（其中主要建筑物分1～5級，次要建筑物分3～5級），臨時性水工建筑物分為3、4、5三級。水工建筑物的結構安全級別，應根據建筑物的重要性及破壞可能產生后果的嚴重性確定，與水工建筑物的級別對應，分為Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三級（1級水工建筑物對應結構安全級別為Ⅰ級，2、3級水工建筑物對應結構安全級別為Ⅱ級，4、5級水工建筑物對應結構安全級別為Ⅲ級）。
水利水電工程等級的劃分看似簡單，容易被忽視，但它直接影響水工建筑物設計的安全性和經濟性，是水工建筑物設計的其中一個關鍵步驟，應當引起足夠的重視。當中涉及水利水電工程等別、水工建筑物的級別和結構安全級別三個提法相近，但含義不同的概念，容易造成混淆。教師在講授時，可結合工程實例來闡述這三個概念的含義，有利于學生理解。
二、水工建筑物的安全性
水利水電工程研究生方向范文2
（一）專業設置歷史短，社會認可度與可利用資源有限
高等農業院校設置工程類工科專業，其辦學歷史相對較短。湖南農業大學水利學科類專業是1999年經湖南省教育委員批準設置，同年開始招收農業水利工程本科專業，并在2003年調整為水利水電工程專業，連續招生僅11年歷史。雖然用人單位對我校培養的水利水電工程專業本科生質量逐步獲得了認可，但是水利行業對我校水利專業建設的直接支持仍然有限，校企合作項目不多。
（二）高校連年擴招，師生比例過大
隨著我國高等教育的發展，1999年以來，高校招收人數迅速增加，高校師資隊伍建設相對滯后的矛盾日益突出。一方面，專業師生比例嚴重失調，一個教師指導的學生過多，導致精力投入不足，指導上難免顧此失彼；另一方面，教師面臨著晉升壓力，在完成繁重的教學任務情況下同時還承擔大量的科研任務。加上學生進行畢業設計的時間相對集中，導致老師在畢業設計環節上投入的時間、精力也有限，這直接影響畢業設計的質量。
（三）指導教師工程實踐缺乏，業務素質有待提高
為應對高校師生比例增大的問題，高校大量引進高學歷的碩士和博士畢業生充實教師隊伍，但此類人才缺乏工程實踐經驗；學校對教師業務能力培訓、實踐鍛煉與積累方面重視不夠；地方院校待遇不高、人事體制僵化，很難從生產單位引進具備工程實踐能力的高職稱、高學歷人才。諸多因素直接導致現有教師工程實踐不足，科研能力有限，業務素質有待提高。
（四）學生就業壓力大，畢業設計投入時間少
隨著大學生就業制度改革和擴招人數逐年增長，畢業生就業壓力越來越大，因而他們在尋找未來出路時投入的精力也隨之增多。我校畢業設計大都在第七學期末布置，第八學期完成。但是，這時候正是畢業生尋找就業或繼續深造機會的關鍵時期，許多學生為尋找一份如意的工作而四處奔波，造成畢業設計精力投入不足。另外，有些與用人單位已簽約的學生提前上崗，致使學生無暇顧及畢業設計。部分參加考研、考村官、考公務員的學生為了應付接二連三的筆試、復試等相關事情，畢業設計被擱置拖延。（五）畢業設計執行程序過于繁雜，過程監控制度僵化學校管理層為了應對畢業設計（論文）質量逐步下滑的局面，出臺了較多管理條例和規定，尤其在高校評估期間相繼出臺《全日制普通本科生畢業論文（設計）工作條例》、《本科畢業設計（論文）工作手冊》等一系列文件。這些文件從選題審批、選題論證、開題論證、中期檢查、評閱、答辯、成績評定等多個環節進行嚴格的格式規范、形式要求和時間控制，涉及填 寫的表格多達7個之多，需教師和學生簽字多達7處。這些規定和要求對規范和提高畢業設計（論文）質量有一定的促進作用，但因缺乏靈活性和針對性，脫離實際情況，畢業設計一味強調標準化，不但大大增加了教師的負擔，還忽視了不同專業的具體情況。畢業設計缺少靈活的過程監控體系，畢業設計內涵質量上并未顯著提高，反而浪費了大量的資源和精力。
二、畢業設計的改革與實踐
（一）設計題目來源和管理模式
畢業設計的選題和內容是畢業設計工作的關鍵，好的課題是畢業設計工作成功的保障。
1.結合畢業實習和就業自主選題。為了提高學生的實踐能力，選擇工程實踐題目，鼓勵學生走出校門，借助老師、校友、親戚朋友關系等多渠道，協助學生聯系畢業實習單位；指導學生結合他們在實習實踐過程中尋找題目來源，作為畢業設計選題。這種方式選題針對性強，避免重題現象，學生通過實踐更容易理解題目內容，也提高了學習主動性和畢業設計質量。因學生居住在工地現場，缺少教師面授機會，我們可采用網絡、電話等通訊方式指導學生收集、消化工程資料；當學生返校后，進一步集中指導和完善。
2.指導教師指定選題。對于參加研究生考試或其他公務員、選調生、村官等一系列就業類選拔考試的部分畢業生，指導教師選用一些較成熟的畢業設計題目分配給學生做，或直接要求學生參與教師的科研課題來完成其畢業設計。針對這類學生的畢業設計管理，我們通常采取間隔固定時間、集中面授指導等手段，及時解決畢業設計中的相關問題。
（二）畢業設計答辯與成績評定
答辯是畢業設計質量把關的最后一道環節，是成績評定的重要依據。學校和學院制定了指導教師評價意見表、評閱人評價意見表、答辯記錄及評分表，并附評分細則，畢業設計（論文）成績由指導教師、評閱教師和答辯小組按百分制分別評分，加權平均得到總分，再折算為優秀、良好、中等、及格或不及格，最后由系答辯委員會審核。這樣畢業設計（論文）質量得到全方位的評價，最后成績評定結果與學生綜合能力和所付出的時間相符合。
（三）畢業設計質量與效果
1.題型與題目。題型和題目可以反映畢業設計選題來源真實性、合理性和規范性。表1顯示了近12屆我校水利水電工程專業畢業設計（論文）選題情況。從表1可見，畢業設計（論文）可分為設計題型和論文題型兩大類；畢業生的設計題目絕大多數來源于生產實際，實踐與教學結合更加緊密。雖然畢業論文數量在減少，從畢業論文內容看，論文質量逐年提高，大而空的題目逐年減少，取而代之的是來源于指導教師的國家級、省廳級科研課題的試驗研究論文數目增多。根據12屆畢業設計題目來看，畢業設計題目逐步規范，符合我校水利水電工程本科專業培養目標；隨著專業辦學歷史延長，畢業生選題的渠道逐步拓寬，來自生產實際工程的設計題目逐步增多；另一方面，也顯示我校水利水電工程專業是以農業水利工程設計為特色的培養模式逐步凸顯，與國家水利建設行業的投入方向關系密切，也充分證明了近幾年國家在農田水利基礎設施、中小型水庫塘壩出險加固、農村飲水安全工程等方面投入大量資金。
2.畢業設計完成效果。近年來，通過畢業設計教學過程管理措施的系統實施，畢業設計取得了以下較好的成效：（1）實現了“三年不重題”、“真題真做”，緩解了畢業學生數量多與教師資源有限的矛盾；（2）畢業設計質量有了較大程度的提升，評分科學、合理；（3）畢業生的CAD繪圖和文字處理水平顯著提高；（4）畢業論文題目與導師科研項目結合，解決了畢業論文經費不足問題，提高了畢業論文質量；（5）“就業與畢業”得到了較好兼顧，實現了“畢業設計質量不下降，就業不落后”的局面。
三、結論
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[關鍵詞] 堤防 護坡預制塊 施工方法 質量控制
1 工程概況
閩江下游南港南岸堤防工程位于閩江下游南港南岸的砂洲上，屬福州市閩侯縣上街鎮轄區，工程由上街防洪堤與水閘組成，防洪標準為百年一遇，工程等級為2級。上街防洪堤起點位于上街鎮厚美村，終點接南嶼六十份洲防洪堤，堤線全長11.076km，其主要作用是保護福州地區大學新校區和上街鎮，使該地區不受閩江百年一遇洪水的襲擾，并規整堤線，歸順河道。
本工程所在地區屬亞熱帶海洋性季風氣候，溫暖潮濕，雨量充沛。年平均降雨量約1200～1600mm，降雨主要集中在4～9月，占全年總降雨量的70～77%。常風向為東南，強風向為西北西，最大風速28m/s，極大風向東北東，極大風速40.7m/s，多年平均風速2.7m/s，7月中旬至9月下旬為臺風盛行期，平均風速12級，風向東北。閩江口為強潮陸相河口，潮型為規則半日潮，閩江下游河道受徑流和潮流兩個方面的影響，一般馬尾以上高水位受徑流控制，馬尾以下受潮汐控制，侯官以下為感潮區。
本工程位于上街鎮的閩江南港河漫灘上，地勢較平坦，出露的灘地或江心洲較多。場地內的地下水以孔隙潛水為主，受大氣降水及江水位的補給，其水位變化與閩江漲潮水位密切相關。
堤基以深厚的砂層為主，主要存在砂基滲漏與滲透變形問題、堤基抗沖刷穩定問題；同時局部堤段分布有淤泥質土夾薄層中細砂、淤泥夾薄層中細砂或淤泥層，堤基存在沉降變形與抗滑穩定性問題。
2 堤防工程范圍
本堤段為福州市閩江下游南港南岸堤防工程，包括樁號4+980.00～7+000.00段上街防洪堤；堤防工程包括堤基清理土方開挖，堤身填砂筑堤，迎水坡鋪設500g/m2無紡土工布61583 m2、鋪設碎石墊層18222 m3、鋪砌混凝土預制塊9681 m3，堤頂鋪二級配碎石墊層、水泥砂漿臥底、鋪砌混凝土預制塊、設防浪墻與路沿石，迎水側護岸10m范圍內鋪無紡土工布、鋪碎石墊層、上部拋石保護，堤身中心采取雙排攪拌樁進行堤身防滲。
3 護坡的結構設計與選材
3.1 護坡結構型式
在填砂堤身按設計與規范要求完成，并經監理工程驗收合格后，按設計坡度進行修坡。坡面先鋪一層500g/m2的土工布，上面鋪0.10m厚的瓜子片細石，再鋪0.20m厚的碎石（規格D20～40mm），上砌鋪混凝土預制塊，護腳底部設0.70m×1.00m的齒墻，頂部設漿砌條石防浪墻封頂。護坡結構布置見圖1。
3.2 護坡材料
該段堤防采用福州市閩侯縣水泥制品公司生產的正六角形混凝土預制塊厚度0.20m，從堤腳至護坡頂之間，采用預制塊護砌；堤線長每15.75m設一道0.02m沉降伸縮縫，內設瀝青杉板；堤腳與堤頂不足預制塊的采用同標號現澆混凝土澆灌補齊。
預制塊制品質量要求正六角邊必須不變形，無邊角破損和蜂窩；混凝土質量符合設計和規范要求。
4 施工方法
本工程為閩江下游南港堤岸工程，時間緊、任務重，質量要求嚴格。在施工時，根據實際情況，除合理調配各種資源外，還積極開展研究、實踐新的施工工藝，科學地調整施工方案以滿足預制塊護坡的施工要求。為切實正確地貫徹執行施工方案，克服了施工過程中的各種技術難題，確保了工程質量和按期完工。
4.1 施工程序及施工工藝流程
4.1.1 測量
在工程開工伊始，以監理提供的測量基準點（線）為基礎控制網，按國家測繪標準和本工程施工精度要求，測設用于工程施工的控制網，并由專人保護，保證了在整個施工過程中無缺失或損壞。并將測量成果及時報監理工程師批準備案。
4.1.2 清基修坡、放樣
清基與修坡直接影響到工程總體質量。在進行清基時，將施工范圍內的堤基表層不合格土、雜物等清除干凈，堤基范圍內的坑、槽、溝等按碾壓筑堤法進行填筑，分層輾壓使其相對密度符合規定要求。修坡以鏟坡為主，盡量不回填，保證工程完成時總體外觀平順、美觀；施工時，將坡面上一切可能損傷土工布的帶尖棱硬物等清除。修坡時根據設計圖要求測定施工范圍，放好修坡樣架，將坡鏟修平整，夯打結實。整個堤段分幾段進行，在坡面接頭處力求平順，保證砌坡后無波浪狀起伏。護砌迎水面坡度要求為1：3.5?；炷令A制塊護坡坡面平整度要求為2m靠尺檢測，凹凸不超過1cm?；炷疗鰤K護坡坡面平整度檢測沿堤線每10～20m多于一個點次檢測，合格率大于70%。
在堤身根據設計圖紙和規范要求填筑完成，并在抽樣送檢滿足驗收規范要求，報監理工程師驗收合格后，在堤坡堤頂，每隔50～100m設置臨時水準樁一根，作為施工放樣的依據。在堤身橫斷面方向，每隔20～30m根據護坡設計高度及坡度定出頂樁、坡腳樁和坡面樁一排，并根據坡面情況每排打樣樁5個，再按照護坡設計厚度在樣樁定出碎石墊層和混凝土預制塊厚度。根據樣樁的分層記號，拴上縱向和橫向的塑料絲，逐層鋪筑土工布、瓜子片細石、碎石、預制塊。
4.1.3 護腳齒墻施工
⑴護腳齒墻基槽開挖采用機械開挖人工配合的方法進行，開挖邊坡根據設計圖紙要求控制為1:1.5，開挖土料用于基槽回填外，其余棄土于外灘地就地攤平。
⑵根據規范要求清基完成，及時報監理工程師驗收合格后進行齒墻底部土工布的鋪設，土工布鋪設寬度及壓枕按設計要求進行施工。
⑶齒墻底回填土分層回填壓實，在滿足設計、規范要求，并報監理工程師驗收批準后進行齒墻模板安裝；模板安裝必須符合規范要求，報監理工程師驗收備案。
⑷齒墻混凝土施工：
混凝土所用水泥品質應符合國家標準，并按設計要求和使用條件選用適宜的品種。粗骨料宜用質地堅硬，粒形、級配良好的碎石。細骨料宜采用質地堅硬、顆粒潔凈、級配良好的天然砂。拌制用水用適宜飲用的水均，未經處理的工業廢水不得使用，pH值不小于4。水泥、砂、石子、混合材料均以重量計；稱量偏差不得超過允許偏差：水泥、混合材料為±2%；骨料為±3%。
混凝土拌制、混凝土運輸、砼澆筑、砼養護必須符合規范規定和設計要求。
混凝土澆筑質量控制：砼各種材料的配合量，每班至少檢驗3次，衡器隨時抽查，定期校正。抗壓試件的組數應按不同標號、不同配合比的砼分別取試件；每100m3成型試件1組；每一工作班至少成型試件1組。抽樣和檢驗要求必須符合相關規范規定。
4.1.4 土工布與墊層鋪設方法
選擇符合保土性、透水性、防堵性設計要求的500g/m2土工布；鋪設前進行復檢，選擇無扯裂、蠕變、老化的土工布。鋪設自下而上進行，與砂土面密貼，不留空隙；鋪設力求平順，松緊適度，無張拉受力、折疊、打皺等情況發生。
土工布按工程要求裁剪、拼幅，無損傷，無臟物污染，相鄰土工布拼接采用縫接或搭接，縫接采用手提縫紉機間隔0.10cm縫三道，搭接寬度為1.00m。鋪設時工人全部穿軟底鞋，避免損傷土工布。按到貨土工布卷數的5%以上取樣次數送有資質的檢測中心進行檢驗，確保合格材料用于本工程。
4.1.5 基層檢驗
土工布鋪設完畢后，經現場監理檢驗合格，立刻鋪筑0.10m厚的瓜子片細石墊層，上鋪0.20m厚碎石（規格：D20～40mm），鋪設要求平整、密實、厚度均勻。要求分層厚度符合設計要求，每層厚度均不得小于設計要求的85%。
4.1.6 混凝土預制塊護坡鋪設程序及方法
墊層鋪筑經檢驗合格后，開始鋪設護坡混凝土預制塊。護坡預制塊的強度、形狀、平面尺寸和厚度等經檢驗及送檢均符合設計要求。
護坡混凝土預制塊在坡面平整、墊層鋪設完成，并經監理人檢驗合格后進行。護坡預制塊鋪設時，自下而上進行，表面平整、砌縫緊密、整齊有序，無通縫。砌塊底部墊平填實，無架空，塊間緊密連結，縫隙寬符合規范要求，確保了護坡的整體性及穩定性。對周邊不能被護坡塊覆蓋的坡面，采用現澆混凝土封堵。
4.2 施工注意事項
⑴所有樣樁、樣線均是施工依據，在每天施工開始與結束時加以校核，嚴格要求施工工人妥善保護，不得任意松動，保證施工標準；
⑵護坡兩邊（砌坡開始、終了處）沉降伸縮縫，根據設計要求設置瀝青杉板。坡面與封頂、坡面與齒墻等接頭處及時用現澆混凝土澆灌；
⑶施工中嚴格控制混凝土護坡預制塊砌筑平整、穩定，縫線規則緊密；
⑷鋪砌時嚴格控制，不允許直接用鐵錘找混凝土塊，應在混凝土塊上墊木塊或廢輪胎敲擊密實；
⑸施工材料根據計劃需要量、使用次序分別按種類在工地分段堆放，便利取用，避免往返搬運。
4.3 施工質量管理措施
⑴施工質量檢查實行自檢、復檢、抽檢的分級質量管理，按每個單元工程“三檢制”（初檢、復檢、終檢）的程序進行自檢；自檢合格后，填寫單元工程質量評定表并報請監理復檢；
⑵質檢人員和施工人員按施工技術要求的有關項目和內容，在施工現場進行經常性的檢查和取樣試驗檢測；
⑶單元工程質量檢測的數量按規范要求，嚴格做到：厚度及平整度沿軸線方向每20m應不少于兩個點次；
⑷質量檢測取樣位置，選在有代表性部位，并力求分布均勻，在質量可疑處和作業面接頭處抽查取樣，每個接頭處每層抽查取樣不小于2個；
⑸混凝土護坡預制塊生產企業的質檢人員堅守施工現場，檢查、督促施工質量，及時發現和解決施工中存在的問題。對一般性質量問題及其處理經過、遺留問題如實記錄，并拍攝照片。
參考文獻：
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水利水電工程研究生方向范文4
云南農業大學是以農學為優勢、多學科并存的綜合類高校,水利水電與建筑學院又是云南農業大學為數不多的幾個理工院系之一。教學沒有固定的模式,但任何教學模式的采納和整合都要有一定的理論依托。云南農業大學水利水電與建筑學院人才培養遵循以下原則:
(1)德育滲透、全程育人,增強各學科間的滲透性;
(2)加強基礎、拓寬專業,增強學科的社會適應性;
(3)壓縮課時、強調自學,增強學科的教育載體性;
(4)注重實踐、突出工程、加強學科的工程系統性。學院經過長期、廣泛的調研,積極探索,實事求是,構建了“按專業招生、大類培養、中期分流、分層次培養”的人才培養模式。并已于2009年實現了“按專業招生、大類培養”的計劃。我院學生來自全國多個省市,學生的入學水平參差不齊。再經過二年的“大類培養”及一年的“專業分流”教學,學生各方面素質必然會有所差異。從教師的角度看,教師對教學難度和深度的把握、教學方法的采納、教學活動的選擇和開展都變得非常困難。從學生的角度看,學生間個體差異造成了學生專業水平很難有質的飛躍。與我校傳統的專業教學相比,“分層次培養”教學模式改革力爭在教學思想、教學理念、教學手段及教學方法等諸方面做出重大突破。“分層次培養”是在“中期分流”的基礎上進一步提高,三年級結束以后,在水利土木大類4個專業內選拔優秀學生,組建“水利土木工程研究型教學試點班”,配套學院最優的教學資源,加強其力學和數學基礎,提高專業教學的深度,重點培養方向為結構工程師和高層次研究型人才。“水利土木工程研究型教學試點班”作為學院提升培養層次的一個試點,打破原有培養模式,加大核心課程學分,鼓勵報考碩士研究生,并在培養方案上弱化專業背景、夯實基礎、拓寬口徑、一專多能,培養在水利土木工程領域具有很強力學基礎和分析計算能力的專業型研究型人才。為了使“分層次培養”這種教學模式更好的融入我院的教學系統,更有益于我院學生的發展,為此,我們提出了相應的策略,來提高“分層次培養”的效果。
(1)全面“摸底”,科學分層。分層教學之前全面“摸底”,內容包括學生的智能、心理、學科成績、在校表現等,并對所獲數據、資料進行綜合分析,分類建檔。要讓學生建立起對學習的樂觀態度和學習信心,正確對待分層方式。
(2)動態管理,環環相扣。動態管理貫穿教學活動的始終,做到環環相扣,步步為營。教學開始時,分層提出目標。要對不同層次的學生提出不同的要求,學生可以根據自己的情況,選擇適合自己實際的目標。這樣,學生既明白自己所處的階段,又能明確自己的努力目標。在教學過程中,教師可以恰如其分地處理好面向全體學生和因材施教之間的關系。并且對課堂教學內容的安排,更有階梯性。
(3)層層兼顧,整體提升。分層教學實施后,結合各層以后發展方向,針對基礎較好、;云南省水利水電工程卓越工程師項目(云教高降012}119號)。[文章編號]2095一3089(2023)07一0009一02學習能力較強的“水利土木工程研究型教學試點班”,配備我院最優教學資源,加深授課難度,加強理論學習,重點向學術研究型人才方向培養;而理論基礎相對薄弱的其他專業層次,則重點考慮其就業需求,注重專業教學,增加實習次數以強化其工程實踐能力,為畢業就業打好基礎。
2.己女革的優點分析
4年的教學改革實踐表明:分層次培養模式與傳統教學模式相比具有明顯的優勢,因材施教、尊重差異、注重個性培養和能力開發。在學生綜合素質的提高,教師隊伍質量的提高,就業適應性的改善等方面具有無以比擬的優勢。
(1)有利于就業適應性的改善“分層次培養”是進一步優化高校專業設置,提升專業建設的整體水平,提高人才培養的質量、競爭力的重要手段。其建設目標包括教學、科研和社會服務三個方面。我院實施的分層次培養方向與社會背景、產業背景、職業崗位背景及其發展趨勢密切相關。目前,我國結構性失業問題比較嚴重。高校在專業設置上未與社會崗位的需求建立很好的街接,造成某些崗位人才稀缺,而其他崗位又人滿為患。特別是本科畢業生,在校所學專業與所從事的工作不對口現象較普遍,嚴重限制了學生自身發展。“分層次培養”的專業設置及結構調整可以根據社會需求情況及時調整,有利于畢業生就業工作。高校唯有把握住社會的需求特點和變化趨勢,有針對性地培養人才,才能實現學校和社會的雙贏。
(2)有利于學生綜合素質的提高分層次培養即變相的給學生的學習氛圍和學習環境進行有條理的規劃。讓學生在適合自己的學習平臺上進行學習,有助于學生形成正確、穩定的專業思想,對培養學生興趣、掌握終身專業技能,對自主學習、自我鍛煉、獨立思考和培養創造能力具有積極的促進作用;學生分層后自主選擇專業的競爭,能夠激發學生的學習積極性,增強學生的自信心,有效構建學生的學習動力機制,建立正確的學習意識,形成良好的學習氛圍,有利于學生思想素質、學風建設;同時,學生在分層學習過程中,既了解自己的長處,又知道自己的不足,使學生可以做到揚長避短、全面發展,有利于學生成長成才。
(3)有利于教師素質、教學質量的提高實施分層次培養以后,學生對學院、專業、任課教師的選擇也會激發學院專業建設和教師教學的積極性,能夠有效構建學院的專業建設動力機制和教師的教學動力機制,有利于整合學院甚至學校的教學資源,提高學校專業建設水平和教育教學質量,因此,在分層教學過程中,學生反饋的信息可以讓教師發現自己的優點與缺點,可有針對性的改進教學,對教師素質、教學質量起到促進作用。另外,教師可根據在各專業層次授課情況,充分了解到自己所授課程的相對位置,向更高的目標努力。那些在學生評教中獲得較高評價的教師,可以在教師中起示范作用,激勵那些教學效果相對較差的教師重視教學、研究教學,從而提高教師隊伍整體教學水平。
(4)有利于教學管理體制的優化學院可以根據具體的分層教學情況針對性的制定相應教學計劃,做到專才培養與通才培養相統一,兼顧精英教育與大眾教育相結合;協調學院教學與科研的關系,形成學與研并進的教學理念;發揮院內優異的教學資源優勢,保證學院硬件及軟件等教學資源在各專業層次中得到充分利用;完善學院各教學部門的設置,形成學院的組織構架、運行機制、條件保障,質量監控等一套完整的教學管理體制。
3.小結
水利水電工程研究生方向范文5
關鍵詞：庫水溫度；垂向水溫結構；水溫分層；預測方法
引言
水電站攔河大壩由于其自身特性，對外界溫度變化敏感，因此大壩建設到運行期控制外界溫度變化對大壩整個壽命周期安全性和穩定性至關重要，而在運行期，庫水溫度是壩體接觸時間較長，影響也較為深遠的外界溫度之一。在水工建筑物設計階段，需要對壩前庫水溫度在不同蓄水深度下的溫度表現以及不同時段下的變化規律進行預測，以便作為水工建筑物設計的初始溫度邊界條件進行大壩在各個運行階段狀態分析和評估。如在計算混凝土壩內部穩定溫度場和溫度應力場時，需要壩前庫水多年平均水溫，年變化幅度等作為基礎資料進行研究分析；為了確定拱壩在運行期的溫度荷載，還必須知道庫水溫度的相位差；對于大壩基礎溫度和溫度控制標準，計算中都不可避免將壩前庫水溫度考慮其中等等?？梢娧芯克畮焖疁貙Υ髩螐脑O計階段到運營階段的整個生命周期都有著很重要的意義。
隨著大體混凝土各項技術的成熟與應用，世界各地建造大型水利工程突破以往各種技術瓶頸，在建壩高度和建壩類型上都有了長足的進步。早在20世紀30年代起，庫水溫度作為大壩內部溫度應力分析重要外界邊界條件逐漸被人們所重視。許多國家都開始對壩前庫水溫度進行長期監測和研究分析。
大多數水庫因為攔河大壩的存在，水流速度變得很小，基本不存在水的紊流，由于水體的密度和水溫有著非常密切的關系，深層水庫水體從庫底到水庫表面形成的溫度梯度會抑制對流，因此一般來說，水庫水體在水平面上有著相差不大的溫度表現，也就是說大部分水庫從水體垂向結構來說，具有水體水溫分層現象，水庫越深，表現越明顯，這是大部分水庫具備的重要特征之一。水庫水體因為水庫上游來水溫度、水庫水體表面溫度、太陽輻射、風浪剪切、垂直環流、垂向對流、河床基巖溫度影響等環境因素進行與外界邊界條件之間的熱交換，這種熱交換導致壩前庫水溫度在垂向上有著不同的溫度表現，壩前庫水溫度可以根據其垂向溫度表現的不同，大致分成三種類型：（1）水溫混合型；（2）水溫穩定分層型；（3）介于兩者之間的水溫過渡型。水溫過渡型集合兩者的特點，但又有區別?；旌闲鸵话愠霈F在小型水庫，這種類型在水體垂向沒有出現明顯分層水溫結構。穩定分層型水溫分層現象最為明顯，為一般水庫所具備的特征，因此文章以穩定分層型水庫為主要研究對象進行水庫水溫分層判別方法介紹和水庫水溫預測方法的分析。
1 水庫溫度分層的判別方法
水庫溫度分層判別通常采用經驗公式方法[1]：徑流――庫容比指標法和密度佛汝德數法。
1.1 徑流-庫容比指標法：
徑流――庫容比指標法又稱為？琢，？茁指標法及庫水替換次數法。其判別指標為：
式中：w-年平均徑流量（m3）；v-水庫總庫容（m3）；w-一次入庫洪量（m3）；？琢，？茁-判別指標。
當？琢？燮10時，水庫為水溫穩定分層型；？琢？叟10時，水庫為水溫混合型；10
對于分層型水庫，？茁表示洪水對水庫水溫結構影響程度，當？茁？叟1時，洪水影響顯著，為臨時混合型；當？茁？燮0.5時，洪水無影響；當0.5
1.2 密度佛汝德數法
密度佛汝德數法是美國Norton學者等在1968年提出用密度佛汝德數判斷水庫分層特性的方法。密度佛汝德數法是水體斷面平均流速代表的慣性力與水體因不同密度引起水體浮力的比值結果作為指標來判別水體水溫分層情況，即
（3）
其中u為斷面平均流速，H為平均水深，？駐？籽為水深H上的最大密度差，？籽0為參考密度（kg/m3），g為重力加速度（m/s2）。當Fr
當水庫為水溫混合型時，水庫水體在垂向結構上水溫分布比較均勻，而且一年當中有明顯的季節性，水庫底層的水溫年變化幅度可達到15～24℃，水溫混合型水庫水溫梯度不大，而且混合型水庫水主要熱源是太陽輻射，水體溫度隨庫水表面溫度變化而變化，水體之間有比較明顯的循環流動，熱量交換也是這幾種類型中最多的。水庫為水溫穩定分層型時。在夏季中，庫水表面溫度受太陽輻射影響，溫度將大大超過深層水體溫度，水庫水溫梯度增大，庫水溫度在垂向上出現水溫分層現象，特征最為明顯，而深層水體特別是距離水庫表面60～80m以下的水體，由于受季節氣溫變化的影響較小，加之密度較大的低溫水體下沉，將會形成一個比較穩定的低溫水層，溫度年變化幅度不超過15℃。穩定分層型水庫按照垂向結構的水溫變化規律不同，分為表溫層、摻混變溫層、穩定低溫水層。當水庫較深而且有異重流時，底層還有異重流高溫水層。表溫層受上游來水、風浪剪切、垂直環流、垂向對流和太陽輻射影響并且和空氣直接接觸，容易吸收能量，導致水體溫度上升，并和相鄰水層進行熱量交換，將熱量逐漸傳遞到下一層；摻混變溫層內處在表溫層與穩定低溫水層之間，水溫在靠近表溫層較高，靠近穩定低溫水層較低，因此摻混變溫層水溫度梯度大；穩定低溫水層水體水溫比較穩定均勻，溫度也最低。水庫為水溫過渡型時，水庫的水溫結構將部分帶有水溫混合型和水溫分層型的特點。
2 壩前庫水溫度預測主要方法
壩前庫水溫度預測方法可分為三類：經驗公式法、數學模型法和工程類比法。
2.1 經驗公式法
經驗公式法是前人在基于大量實測資料的基礎上研究分析得出的比較符合實際工程的公式方法，它在實際使用工程中比較簡便，所以采用較多。在大壩設計階段，需要確定大壩重要邊界條件之一的壩前庫水溫度，為了克服這一難關，我國學者提出了許多經驗公式法模擬確定庫水溫度分布情況，常用的有三種方法：一是朱伯芳提出的水庫深度和時間的余弦函數經驗公式法[2]；二是東北勘測設計院張大發提出的方法[3]；三是中南勘測設計院《水工建筑物荷載設計規范》編制組提出的統計法[4]。
朱伯芳提出的方法推行最為廣泛，已編入混凝土拱壩設計規范，是這類方法的代表。庫水溫度T（y，？子）是關于水庫水深和時間的余弦函數多項式，可按下列方法計算：
T（y，？子）=Tm（y）+A（y）cos？棕（？子-？子0-？著） （4）
Tm（y）=c+（b-c）e-ay（5）
A（y）=A0e-？茁y （6）
？著=d-fe-ry （7）
C=■ （8）
式中，T（y，？子）-水庫深度為y、時間為t月的水溫；Tm（y）-水庫深度為y的年平均水溫；A（y）-水庫深度為y的水溫變幅；A0-水庫表面水溫年變幅；A0=（T7-T1）/2；T7、T1分別為當地7月、1月的平均水溫。？著-水溫相位差；Td-庫底水溫；b-庫表年平均水溫；b=T氣+？駐b，T氣-當地年平均氣溫；？駐b-溫度增量，主要由于日照影響。H-水庫深度。
2.2 數學模型法
美國Orlob和Selna在20世紀60年代建立深層垂向一維水庫水溫WRE模型；Huber和Harleman進一步用數學、流體理論優化垂向一維水溫模型，提出了MIT模型[5]。我國學者在20世紀50～60年代開始對庫水溫度進行觀測和研究，徐漢興對梅山水庫水溫特性進行研究和分析，提出了庫水溫度資料關系曲線法等提取與整理方法并簡要闡述壩前庫水溫度預測方法[6]；80年代我國開始重視水庫水溫一維計算模型，并在其基礎上進行改進和擴充，水科院丁寶瑛等針對水庫水溫一維數學模型編制了計算程序，其后綜合水庫眾多要素開發了《水庫水溫數值分析軟件》，被廣泛應用[7]。
2.3 綜合類比方法
我國修建了眾多高壩大庫，而且由于我國的地理位置原因，在西南地區修建的水利建筑物明顯多于其他地區，在如此集中區域內，如果兩個或者多個水庫的地理和環境因素相類似，就可以通過其中一個或多個水庫數據分析另一個水庫的庫水溫度結構情況，綜合類比法就是在此原理基礎上利用數值計算方法來確定擬建水庫庫水溫度分布情況。
3 結束語
（1）在天然河道修建攔河大壩，改變了原始河道的水體運動狀態，水流從紊流到相對不流動，只有取水建筑物等才有水體較大變動，這樣形成的水庫，分層現象一般比較明顯，水庫分層一般分成表溫層、摻混變溫層、穩定低溫水層三層。三層水體中，表溫層溫度最高，且一般高于氣溫，穩定低溫水層溫度最低。當水庫較深而且有異重流時，還可有異重流高溫水層，這層一般在夏季汛期形成，水體溫度將比穩定低溫水層溫度要高。（2）在壩前庫水溫度預測方法當中，經驗公式法以其簡便性和快捷性被廣泛使用，而數值模擬方法和綜合類比法從原理上入手，加上采用的初始邊界條件和各種運行條件的輔助計算，在結果上肯定更加精確，在大型水利工程多才用此方法。
參考文獻
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2002[S].北京：中國水利出版社，2002.
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[5]Petts Geoffrey.蓄水河流對環境的影響[M].黃金池，王兆印，曾慶華，等譯.中國環境科學出版社，1988.
[6]徐漢興.梅山水庫水溫特性的研究[J].海洋與湖沼，1964，6（2）.
水利水電工程研究生方向范文6
巖石力學是一門研究巖石在外界因素，如荷載、水流、溫度、化學、生物過程變化等作用下的應力、應變、穩定性及工程加固的學科。清華大學水利系副教授劉曉麗通過物理模型試驗、理論分析以及數值模擬相結合的途徑，針對巖土力學與巖土工程問題，特別是地下工程的開挖，開展了深入細致的研究，取得了創新性研究成果。
從“地上水庫”到“地下水庫”
坐在記者面前的劉曉麗前一天剛出差回來，“跑現場”對于他來說是家常便飯，但身體上的疲憊從來不會影響他投入工作的熱情。
位于內蒙古省的鄂爾多斯是個干旱缺水的地區，據劉曉麗調查，在當地每使用1立方水需要花去9元，而在北京只需要5元，水資源對鄂爾多斯來說是極其寶貴的。然而，缺水的鄂爾多斯卻擁有著豐富的煤礦資源，開采業的繁榮支撐了代代人在這里繁衍生息。
但不容忽視的問題是，在煤礦開采過程中會破壞煤層及上下巖櫻貯存于其間的地下水系統便會遭到破壞，水資源不斷滲流到開采空間，輕則影響開采過程，重則發生重大突水事故，威脅煤礦工人安全。傳統做法是用水泵把地下水從工作面排到地表，自然蒸發而散。鄂爾多斯所在的西北地區水蒸發量是降水量的6倍以上，上述做法無疑是對寶貴的地下水資源極大的浪費，水資源的短缺不但威脅著人的生活，也嚴重影響了地區的生態環境。
為了保水，傳統的辦法是把開采的厚度大大減少，盡量防止煤層上下層巖石的破壞，這樣便可把水繼續保存在地下，但這樣做是以大量煤炭資源為代價。一方面是作為國家重要經濟支柱之一的煤炭資源；一方面是關系國計民生的水資源。二者如何協調開采成為一大難題。
在水利工程方面經驗豐富的劉曉麗及其研究團隊見狀后決定逆其道而行之?！按笥碇嗡瓒鴮е?，劉曉麗規劃保持原有的開采厚度，“這樣做水必定會大量涌進采空區，但如果在地下建立大壩和水庫，就可以把水截住并存留在地下”。想法剛一提出，劉曉麗便遭到了老專家和施工方的強烈反對，他們大多認為，水是煤礦的重大威脅，以前的做法都是“排水治災”，現在卻要“儲水致災”。
大膽創新，但不是無稽之談。劉曉麗及其團隊用數據一步一步反復推導，嘗試無數次實驗，最終將想法變成現實。建大壩把水截留在地下后，再建數個水庫，將他們一一連通，通過水庫間的調水，保證了煤炭開采的安全。并且“流水不腐”，水會隨著自身在水庫間的流動得到凈化，在水庫中經過多次循環流動后的地下水甚至可以直接飲用，既充分開采了煤炭資源又保護了水資源。這是世界首座示范工程，和神華集團合作建成，2014年開始運行。目前，還有十多個煤礦、巖鹽礦等待劉曉麗及其團隊去實踐這項技術和工程。在這項工程設計、建設和運行過程中，劉曉麗及其團隊研究分析了采動影響下滲流場演化、水巖耦合巖體破壞機理、分布式水庫儲水機理、地下擋水建筑穩定性、物理模型試驗研究等關鍵科學問題。
美國工程院院士、賓夕法尼亞州立大學教授Derek Elsworth這樣評論煤礦地下水庫技術：“創新地將大量稀缺水資源儲存于煤礦地下水庫的技術，真正實現了煤炭資源和水資源的協調、安全和高效開發，為煤炭工業可持續發展提供了很好的范例?！?/p>
近8年來，劉曉麗及其團隊在“廢棄礦山再利用”和“煤礦地下水處置及高效利用”方面一直在不斷創新和突破，上述煤礦地下水庫工程只是其工程研究中的一部分。2010？2011年，他們依托遼寧阜新露天煤礦設計了國內首座廢棄煤礦抽水蓄能工程；2013？2014年，他們設計并搭建了國內外首個庫水巖耦合大型三維物理模型試驗平臺（長8米，寬2米，高4米）。自2015年起，他們提出了“煤礦地下水原位凈化及分質儲用技術”，既在煤礦地下水庫建設技術的基礎上，對于水質差的煤礦地下水，研發小型模塊化凈水裝備，在地下實現水質凈化，并供給生產和生活應用。目前這項技術也正在示范工程實踐過程中。
從獨辟蹊徑的設想到切實可行的實踐，劉曉麗及其團隊用科技創新解決了生活中的大問題。
“上天容易入地難”
20年前，還在讀高中的劉曉麗就對與力學、結構有關的物體有濃厚的興趣，因為老師的一句話――“世界上一切東西都和力學相關”更堅定了他與力學的緣分。從那以后，劉曉麗對物理和力學的癡迷便一發不可收拾。
1997年，劉曉麗被遼寧工程技術大學理論與應用力學專業錄取?！傲W本身偏理論，必須和具體的學科結合，時任中國空間技術研究院副院長的馬興瑞（現為廣東省委副書記，省長）學長是我們學習的楷模，受他的影響，我立志也要搞航空航天。”
人生就像巧克力，你永遠不知道下一顆是什么味道。剛剛立志的劉曉麗就突然決定放棄航空，轉做地下工程。這次，同樣因為老師的一句話。“上天容易，入地難”，一位在流體力學領域非常著名的老教授對他說。距飛機誕生那天已經過去了100多年，人類早已揭開了外太空的神秘面紗，“再做研究就是在此基礎上修改”，但要想進入地下似乎就沒那么簡單了。地下的地質情況異常復雜，受其固體狀態的影響更加阻礙了人類的探索。這一切對于劉曉麗來說卻更具吸引，也更具挑戰。“后來我就對地下的東西感興趣，和地質相關，做地下工程”。
2001年，劉曉麗考取遼寧工程技術大學工程力學研究生，研究方向就此轉向土木和地下工程?！傲W理論性很強，推導公式、研究數學，一旦和工程結合，就落地了，需要把工程做出來?！弊畹湫偷睦泳褪侨龒{工程。
3年后，劉曉麗又以優異成績考入清華大學土木水利學院，師從工程地質界德高望重的王思敬院士開始攻讀水利工程博士學位。求學過程中，王院士告誡劉曉麗做工程以外還要兼顧一些基礎研究，因為工程以技術為主，在技術中碰到的很多問題是無法解釋的，這時候就需要發展新的理論。劉曉麗便開始在工程現場和實驗室間兩頭跑，雖然辛苦，但收獲頗多。
隨后，在導師的建議下劉曉麗又出國深造，遠赴瑞士洛桑聯邦理工大學（EPFL）從事隧道及地下工程研究。在瑞士，劉曉麗接觸了機械破巖的相關研究。他的導師Jian Zhao是TBM（Tunnel Boring Machine）高效破巖領域的國際知名專家。TBM即隧道掘進機是利用機械刀具開挖巖石進行掘進，形成整個隧道斷面的一種新型、先進的隧道施工機械。TBM代替了人力，消除了人工地下施工的危險，而且集鉆、掘進、支護于一體，使用電子、信息、遙測、遙控等高新技術對全部作業進行制導和監控，使掘進過程始終處于最佳狀態，因此得到廣泛應用，現在很多地鐵及隧道工程都使用TBM來開挖。對TBM高效破巖方面的學習對劉曉麗的水利工程工作無疑是錦上添花。
1年后，劉曉麗回清華大學進行博士答辯。隨后，他得到了兩個工作機會：中石油勘探開發研究院和清華大學水利系。去哪兒？他面臨抉擇。中石油勘探開發研究院，“既要挖地下工程，還要把油氣資源拿上來，是和我專業特別相關”，一直在高校接受理論化知識的劉曉麗深感自己真正接觸工程的經驗少之又少。他想腳踏實地做點實際的事情，但企業始終有它的局限性――需要服從領導分配，沒有自。再三考慮，劉曉麗最終選擇研究氛圍好，同樣有機會做工程的清華大學，成為了一名講師。
收獲巖土力學的科研碩果
4年后，在崗位上兢兢業業的劉曉麗升為副教授，博士生導師，他教師從業的職業生涯又邁上了一個臺階。期間，獲包括國家科技進步獎二等獎（第8）等獎項4項；發表學術論文80余篇，其中國際期刊論文20余篇，應邀出版專著1部。2015年，劉曉麗還得到國家優秀青年科學基金項目――“巖土力學與巖土工程”。在他看來，優青項目是一次“對前期工作的總結，對日后工作的展望”。
日前，我國國家戰略提出需建立支撐可持續發展的能源資源環境技術體系，加強南水北調、三峽等重大水利工程建設與安全保障技術研發，這些重大工程則需要工程安全控制及評價技術、非常規水資源利用關鍵技術、煤礦地下水庫技術等的發展。基于此，劉曉麗及其團隊提煉出“水巖作用及其多尺度效應的研究”這一方向，他認為開展這項基礎理論研究十分必要，也十分緊要。
針對巖石材料的連續和非連續狀態、多尺度特性，現有的理論并不完善，計算分析誤差也很大，劉曉麗希望圍繞“復雜條件下多尺度水巖系統模型”和“水巖系統的過程演化與耦合機制”這兩個關鍵科學問題，提出“水巖作用系統”概念。在此基礎上，他已開展了三個層面的研究-多尺度水巖耦合系統的過程演化研究、開挖擾動條件水巖耦合作用機制研究和水巖耦合作用巖土介質破壞過程研究。
據統計，90%以上的巖體邊坡破壞、60%礦井事故、30%？40%的水利水電工程大壩失事都與水巖耦合作用有關，即地質體系統（應力場）與地下流體系統（滲流場）相互聯系、相互作用。劉曉麗自2001年攻讀碩士學位以來就開始了水巖耦合機理及分析方法的研究工作，但由于地下巖土中各種過程的任意性和不確定性，使得水巖耦合問題的研究得復雜和極具挑戰性。通過物理模型試驗、理論分析以及數值模擬相結合等途徑，他針對巖土介質的非均質和各向異性等特點，圍繞水巖耦合及其多尺度特性開展了深入而細致的研究，并取得了一系列創新性研究成果。
在多尺度水巖耦合系統的過程演化研究中，他提出“多尺度巖體結構數字化描述方法”，解決了地質體結構多尺度間的內在聯系（即尺度關聯）難題，發表相關論文被SCI檢索收錄5篇，EI檢索8篇，獲1項軟件著作權、巖石力學與工程學會優秀博士學位論文獎和水力學會大禹獎，并多次收到學術大會的特邀報告邀請；他提出的“數字巖體模型構建方法及數值模擬技術”，解決了數據不完備的地質系統與理論嚴密的精細力學模型和數值計算方法之間的相互脫節問題。其次，他發展了宏細觀多尺度數字巖體模型及其工程特性評價方法，基于數字巖體模型，他首次提出了水巖作用分析的表征單元體概念，并應用水巖作用模型，采用水巖表征單元體分析了大壩上抬現象。此外，他建立的多尺度水巖耦合系統的過程演化理論與數學模型完善了有效應力原理，使物理意義更明晰，耦合機制更全面。
在開挖擾動條件下水巖耦合作用機制研究中，他根據圍巖漸進破壞過程與滲透空間結構變異的關系建立了大型水巖耦合試驗平臺。美國賓夕法尼亞州立立大學教授、美國工程院院士Derek Elsworth訪問清華期間參觀了這個試驗平臺，交流中他說：“這簡直是一項不可能完成的任務，新平臺、新材料、新工藝、新開挖方式，我期待它表現卓越”。另外，劉曉麗還發現了裂隙巖體多流態地下水滲流變化特征，圍繞此研究發表的論文被SCI檢索收錄6篇，EI檢索5篇，申請專利4項，軟件著作權1項，并獲國家科技進步獎二等獎；不僅如此，他還揭示了水巖作用系統中裂隙自愈合的作用機制，實驗結果證明水巖系統具有自愈合能力，這一點對于理解開挖擾動引起的損傷發展具有重要意義。
在水巖耦合作用下巖土介質破壞過程研究中，他提出了水力驅動裂紋萌生和擴展的模式，獲中國地質學會工程地質專業委員會谷德振青年科技獎；此外，他建立了水力劈裂過程的連續-非連續數值模型，提出的MCZM（Multiscal Conhesive Zone Model）和IPFEM（Immersed Particle FEM）方法有效地解決了強滲壓作用下強固結和弱固結介質水力破壞過程難以表征的難題。
目前，劉曉麗的研究成果已在多個重大水利工程中得到應用，為水庫蓄水過程大壩工程及庫區邊坡穩定性分析提供了理論依據和技術支撐。
未來，他計劃圍繞“動靜組合載荷下水巖系統超孔隙水壓力響應及致裂機制”和“水力多尺度裂紋擴展和多流態滲流評價與控制原理”這兩個巖土力學與巖土工程中的關鍵科學問題開展研究。
劉曉麗的研究涉及到水利水電工程建設、資源和能源的開采與開發、核廢料地質處置的環境風險評價等方面，一直以來也都是國際巖石力學領域研究的熱點和難點。在傳統水巖耦合問題研究中，通?？紤]靜力作用或擬靜力作用下應力與滲流的相互作用，但在實際工程中，靜力載荷（巖石賦存環境，如地應力等）和動力載荷（外部擾動載荷，如地震或爆破等）是共存的，只有研究動靜組合載荷作用下水巖耦合作用機制才能真實反映實際工程中水巖耦合系統的工程行為。但是，相關研究工作還很匱乏。
劉曉麗希望，從動靜組合載荷下水巖系統超孔隙水壓力響應、超孔隙水壓力致裂機制研究、動靜組合載荷下水力致裂控制理論3個方面開展動靜組合載荷作用下水巖系統超孔隙水壓力響應及致裂機制研究。他致力于揭示動靜組合載荷下巖體超孔隙水壓力的產生機制，建立動靜組合載荷下滲流流態識別和水力致裂分析方法，形成一套動靜組合載荷下工程水巖耦合穩定性分析測試手段和安全控制技術，拓展和豐富水巖作用過程演化的理論和內容。這無疑對于豐富水巖多物理場理論、研發新型水巖系統試驗平臺和設備、評價水巖系統相關的巖石或巖土工程穩定性產生重要科學意義和工程應用價值。
尋求科研的世致用
采訪過程中，不斷有人敲響劉曉麗辦公室的門，他的確很忙。采訪之際，正值臺灣成功大學來京與清華大學開展學術交流，劉曉麗十分看重類似的交流機會，“只有通過學術交流才能知道別人在做什么，與別人的差距”。
交流總能碰撞出新的火花。在一次莫納什大學教授來華交流會上，與會的20位專家被分為4組進行小組討論，討論的問題是“巖石力學未來研究方向”，劉曉麗也在其中。會議結束時，大家達成了共識――深部地下工程、地熱、核廢料處置3個問題將是巖石力學未來研究的主流問題，也是日后共同合作的方向。這個經歷只是劉曉麗眾多交流中的一次，他熱衷于與同行們分享交流，已和澳大利亞莫納什大學、西澳大學、香港理工大學、美國賓夕法尼亞大學等高校建立了長期合作關系。
身為老師，劉曉麗常常鼓勵學生創新，“奇思妙想，不是天方夜譚”。他從不會給學生規定題目，而是讓他們自己想，他所做的就是評估方案的可行性和盡可能地為他們提供平臺和經費。
如今建樹頗多的劉曉麗在工作中游刃有余，殊不知，在剛入行的時候他也曾打過退堂鼓。地下的很多東西對于人類來說都是未知的，即使能探測但也受深度和精度的限制，“千里之提，潰于蟻穴”，即使是個很小的螞蟻洞，如果探測不到，就很有可能對工程造成巨大影響。他說：“很多東西提前很難知道，很隨機，這次成功不能保證下一次也成功，可能這次恰巧沒有不良地質體，可能下次就會遇到”，這或許是每個剛入行人的無奈。
