湍河渡槽充水试验监测与分析

为了解湍河渡槽的安全性,有必要对湍河渡槽各部位进行监测布置及充水试验分析。为此,针对湍河渡槽工程结构安全情况,基于其监测设计的主要技术依据,分析了湍河渡槽各部位的监测项目与仪器布置安排,结合湍河渡槽实施了两次充水试验,对其中一些重点监测项目的监测数据进行了分析。分析结果表明,充水试验期间渡槽垂直位移受充水试验影响较大,混凝土钢筋应力受环境温度影响较大,基础渗压变化不明显,监测项目均处于安全状态。研究成果可为同类工程提供技术借鉴。     

阶跃函数模型在龙江水电站压力钢管监测中的应用

针对金属结构安全是水电站引水系统安全稳定运行的关键问题,监测了云南省龙江水电站引水隧洞压力钢管在施工期及充水试验时钢板的应力情况,综合分析了钢板应力的变化规律,结合施工期及充水试验时钢板应力的变化特点,采用阶跃函数建立了钢板应力监控模型,并与传统的统计模型进行比较.结果表明,该模型精度明显优于传统统计模型,可准确反映引水隧洞在施工期及充水试验时压力钢管钢板应力状态,且能通过监控模型分析将安全监测结果与实际工况有机结合,提高了安全监测结果对实际工况的反馈效果.     

施工期混凝土拱坝温度监测资料分析

为分析施工期混凝土拱坝的温度场性态、防止温度裂缝,提出一种施工期混凝土拱坝温度监测资料分析法,并以某混凝土拱坝为例,介绍了温度计的布置及温控措施,分析了温差与温度计测值变化规律.根据温度计测值绘制了典型坝段的温度计等值线,并分析了温度场分布.结果表明,温度计布置合理,采取的温控措施行之有效,可供借鉴.     

地震作用下高速公路立交桥桥桩对渠道倒虹吸结构的影响

针对跨线桥在地震作用下对相交的倒虹吸结构的影响,以南水北调中线工程中某相交的倒虹吸与高速公路钢管拱桥为例,根据地质、倒虹吸结构、公路桥桥桩等资料,利用ADINA有限元分析软件建立了平面有限元模型。利用时程分析法分析了水平地震作用下桥桩与土体及倒虹吸结构体系的相互作用,以及静荷载与地震荷载作用下桥桩对倒虹吸结构工作性态的影响,并对结构安全作出评价。结果表明,跨线桥对倒虹吸结构的位移值影响不超过15%,与不考虑跨线桥作用的工况相比最大加速度放大系数减少到15%,且加速度误差在工程误差范围之内;最大拉应力为混凝土最大抗拉强度的2倍多,可能出现拉裂破坏。     

三个泉倒虹吸充水过程水力特性的数值模拟

为保证三个泉倒虹吸安全可靠地运行,采用计算流体力学软件FLUENT模拟研究其充水过程中的水力特性。对充水流量10、14m3/s两种工况不同时刻的水气二相分布采用VOF法进行捕捉,采用有限体积法分析计算速度分布及压强等。结果表明,两种工况均需要调节下游闸门以确保倒虹吸在正常水位下运行,且充水流量为14m3/s时还需保证空气能被排气阀完全排出,因此三个泉倒虹吸充水采用较小流量(Q≤10m3/s)并控制下游闸门,可保证其安全运行。     

引水工程交叉建筑物结构性态互相影响分析

引调水工程不可避免地存在建筑物交叉跨越的情况，交叉建筑物结构性态关乎工程能否安全运行。依托河南省某输水工程，考虑输引水过程中土体—水体—结构间的耦合作用，建立南水北调中线工程倒虹吸和输水工程中输水管道结构交叉跨越的三维有限元模型，分别考虑结构未修建、完建期和正常运行期，分析各模拟工况下交叉建筑物结构性态影响。结果表明，建筑物交叉跨越会对既存建筑物产生一定影响，尤其是交叉部分结构性态改变较大，倒虹吸结构最大拉应力由0.54 MPa增至0.97 MPa,最大沉降量由-1.38 mm增至-1.90 mm;输水管道拉应力从1.03 MPa增至1.34 MPa,最大沉降量由-3.78 mm增至-4.07 mm,应力值、沉降量可满足工程要求；随着输水管道两道支承埋深增加，倒虹吸所受影响越小。研究结果可为类似工程分析提供参考。     

大峡水电站倒垂线安装及坝体挠度施工期监测

大峡水电站外部观测系统是否完建并取得初始值是水库蓄水的主要控制因素之一。倒垂线施工是整个外部观测的关键线路，而倒垂线及其保护管的安装又是倒垂线施工的难点。本文介绍了大峡水电站的成功经验及其施工期监测的成果，这些监测成果为大坝的安全鉴定提供了可靠的依据。     

基于破坏模式的大坝安全监测布置改进

尽管现行技术规范规定了大坝安全监测设施的布置要求,但实际上多数设施未布置在病险隐患或险情可能发生的关键部位,监测数据难以全面反映大坝实际安全状况。为了提高大坝安全监测的有效性,有必要对监测设施的布置进行改进设计。在全面了解工程地质条件、结构特点及功能的基础上,采用破坏模式影响与关键性分析技术,识别并分析可能破坏模式,评估破坏模式发生的可能性、破坏事件影响的严重性及侦测与干预的可能性,确定关键值,并针对主要的破坏模式进行监测布置设计。实例应用结果表明,该方法可提高大坝安全监测设施布置的目的性,效果更明显。     

云南省某引水工程穿山隧洞间大流量倒虹吸方案选择

针对云南省某大流量、抗震设防和工程等级高的引水工程经过某河谷时,在该处修建倒虹吸存在的工程技术难题,对倒虹吸布置、管材、支承方式等进行比选,并对过流能力和强度进行计算分析。结果表明,倒虹吸结构布置的最佳设计方案为采用侧向取水和出水,可减少开挖边坡高度及支护量;清除块石砂土、挖深断层、混凝土塞的地基处理措施,能有效解决河谷岸坡较陡和不良地质技术难题;采用明管敷设,工程量较少,工程经济;管材采用钢管,具有承受内外压好、供水安全性高、适应性强、管材管件容易加工的优点;支墩采用滚动和摆柱支墩方式,摩擦力很小。且该结构可行稳定,对类似工程设计具有参考意义。     

西北某大型倒虹吸工程设计分析

西北某大型倒虹吸工程设计水头高达300m,输水压力管道长度达2 500m,属于大型倒虹吸工程。由于原工程已不能满足安装使用要求,因此需重建倒虹吸。为了保证倒虹吸工程安全可靠的发挥效能,结合当地的地形地质条件和原工程的使用及管理情况,分析了高水头长距离倒虹吸工程的设计特点,研究了倒虹吸工程的管线布置、管材和管径选择、管壁厚度的确定、伸缩节形式的确定以及加劲环和支撑环设计时注意的问题。综合考虑各种因素,并经比较和计算,基本可选用在原管线上重建,设计时可选用管径为800mm、压力分级可为五级、管壁厚度在8~16mm之间,伸缩节可采用套筒式伸缩节,盘根填料采用聚四氟乙烯石棉,支墩间加劲环间距和位移计算宜采用有限元计算来确定。     

倒虹吸结构动力响应分析中计算边界宽度的影响

针对地震作用下计算边界宽度对倒虹吸结构的动力响应情况,以南水北调中线某箱形倒虹吸结构为例,地基采用Mohr Coulomb非线性本构模型,输入人工地震波,利用ADINA软件在静力基础上进行重启动分析,同时对ADINA进行二次开发,实现了循环计算。结果表明,边界宽度对倒虹吸结构的应力和位移值影响不超过10%,且当达到7倍宽度后,基本趋于稳定,而3倍宽度的倒虹吸结构的加速度放大系数较好,且加速度误差也在工程误差范围内。     

基于AHP-熵值法的水利工程施工进度风险模糊综合评价

准确评价水利工程施工阶段各个项目施工进度风险并提前做好风险预案,对顺利完成各个施工项目有重要作用。对此,本文分别采用层次分析法(AHP)和信息熵理论计算权重系数,给出了影响水利工程施工进度风险的AHP-熵权组合方法,据此得出风险因素的组合权重,并进行模糊综合评价。以南水北调中线工程渚河北支排水倒虹吸工程为例,获得了该工程的主要风险因素,提出了相应的防治措施,为工程风险防范和进度控制提了依据。     

桐梓煤化工项目一期工程官渡河取水防沙效果分析

由于工程取水需求,拟在官渡河上修建一座泵站引水工程。为寻求最优取水布置方案,通过物理模型试验对官渡河取水工程布置方式进行验证。结果表明,当溢流坝为弧形时,在10年一遇洪水条件下,取水工程上游来水来沙量较大,冲沙闸前出现大量泥沙淤积,取水口门前也存在泥沙淤堵现象;将溢流坝由弧线形调整为直线形布置后,其防沙效果得到明显改善,改进后的方案对弯道取水工程布置,原则上不改变原有弯道水沙输移特性,即可充分利用弯道环流达到安全取水目的。研究结果可为类似弯道取水工程布置设计提供参考。     

抽水蓄能电站引水隧洞水位监测系统的开发与应用

引水隧洞是蓄能水电站抽水和发电的水流通道,起着引用和控制水流的作用,其充排水操作是电站运行和检修过程中的一个重要环节。为保障充排水过程安全有序,必须对隧洞内水位进行监测。为此将TURCK(图尔克)新型智能压力传感器用于水位测量,以西门子S7-1200PLC作为主控器和数据采集装置,采用TIA Portal V15软件开发一套引水隧洞水位监测系统,并在广东某蓄能水电站的隧洞停水及设备大修充排水工作期间进行应用。实例应用结果表明,该系统能够对引水隧洞水位进行有效监测和报警,可为同类电站引水隧洞水位监测系统的搭建提供借鉴。     

克孜河渡槽充水试验与承载力安全评价

为检验克孜河渡槽承载能力储备情况,通过现场充水试验模拟渡槽在实际运行阶段的工作状态,揭示在各级水荷载作用下渡槽的挠度和应变变化规律,完善渡槽承载能力的评价指标,按照预期的方案对渡槽试验段展开充水试验,根据监测结果对结构进行安全评价。结果表明,第7跨跨中各梁实测总挠度均小于规范要求;第7、8两跨跨中各梁实测应变随荷载的增大而增大,实测残余应变归零情况正常,应变规律符合理论预期且相对残余应变均小于20%,满足规程要求;根据克孜河渡槽有限元计算结果,参考第8跨跨中中梁理论最大应力增量为1.37MPa,现场实测最大应力增量为1.22MPa,实测最大应力增量仍未超过理论最大应力增量,且应变计算结果与实测应变结果相一致,说明槽身结构在各工况下无较大的不可恢复变形且处于弹性工作阶段;试验段中梁、边梁跨中位置结构校验系数分别为0.89、0.79,满足规程要求,试验结果合理有效。     

水工隧洞膨胀岩段初期支护设计及效果分析

以某超长距离引水隧洞工程为例,以新奥法为理论基础指导设计及施工,针对地质勘探支洞在开挖过程中遇到膨胀岩的问题,提出在初期喷锚支护的基础上,增设超前支护和系统钢架,并在膨胀岩洞段设置监测断面,进行数据采集和分析。结果表明,初期支护设计合理,选用的支护参数可靠,能够保证膨胀岩洞段施工期安全。