乌东德水电站导流隧洞施工期支护设计

乌东德水电站导流隧洞采用"左2右3、4低1高、4大1小"的布置格局。因右岸3、4号导流隧洞上游部分洞段位于裂隙发育、岩体破碎的因民组薄-极薄层大理岩化白云岩中,且岩层走向与洞轴线成小角度相交,致使导流隧洞第Ⅲ层开挖支护完成后,洞内各监测仪器监测量值较大,收敛缓慢,部分洞段出现左拱肩塌方,右边墙滑塌等现象。对此,采用有限差分法,开展了导流隧洞施工期动态反演分析,利用分析结果,确定了施工期钢拱架、预固结灌浆、预应力锚杆、锚筋桩和锚索加强支护的综合加固措施。导流隧洞全部开挖完成后的监测结果表明,各监测数据基本收敛,洞室基本稳定。     

乌东德水电站导流规划与设计

乌东德水电站施工分初期导流、中期导流和后期导流。初期导流采用隧洞泄流、土石围堰全年挡水导流方式;中、后期采用导流隧洞、坝体中孔、表孔和泄洪洞联合泄流,坝体临时断面全年挡水导流方式。受地质条件影响,两岸导流洞靠山侧布置,导致洞线长、规模大,且由于洪峰来量大,导流洞断面也较大。简要介绍了乌东德水电站导流规划和导流建筑物布置、导流标准、导流程序及导流建筑物设计等,可供类似具有复杂导流条件的水电站施工参考。     

两河口水电站泄水建筑物进口边坡群开挖过程三维数值分析

鉴于两河口水电站泄水建筑物进口边坡的稳定性直接影响到水电站的正常运行,基于实际地质条件,建立了三维数值计算模型,采用三维弹塑性有限差分法分析了该边坡开挖卸荷过程中的位移场、应力场和塑性区分布特征,揭示了边坡岩体潜在破坏部位分布规律,并评价了边坡的稳定性。结果表明,影响边坡稳定与安全的的主要因素是f1和fb13-04断层的切割、开挖坡比和Ⅴ类岩体的分布。结果可为边坡开挖后的支护形式设计及施工程序和施工方法的确定提供参考依据。     

乌东德高拱坝坝身不设底孔生态泄水技术与实践

乌东德水电站建设之前,国内外高拱坝一般采用坝身设置底孔解决下闸蓄水期生态泄水问题,但坝身设置底孔将使坝体结构和受力变得复杂,且占用大坝浇筑直线工期,投资大、经济性差,部分工程设置底孔仍存在坝址断流、下游脱流等问题。针对坝身设置底孔解决下闸蓄水期生态泄水问题存在的上述不足,依托乌东德水电站工程,采用工程调研、水力学计算和水工模型试验相结合的研究手段,通过4个实体模型、19种方案、157组试验,研究形成了200～300 m级特高拱坝坝身不设底孔导流技术体系,使乌东德高拱坝成为中国年均流量大于150 m3/s的大江大河上已建坝高超过150 m的16座高拱坝中,唯一一座坝身不设底孔的高拱坝,电站初期蓄水期连续生态泄水流量达到400～1 587 m3/s,实现了初期蓄水期向下游连续大流量供水。相关技术可为类似工程施工导流方案的拟定提供新的解决思路,具有较强的参考应用价值。     

基于Newmark积分方案的DDA方法

 不连续变形分析(DDA)方法以离散的块体集合作为研究对象,引入动力学分析和时步积分技术模拟块体系统的不连续变形行为。对DDA采用的常加速度法进行拓展,给出求解块体系统运动方程的Newmark积分格式,并引入一种与块体不平衡力成正比的自适应阻尼使系统收敛到新的平衡状态,保证求解的稳定性。作为考核,将基于Newmark积分方案的DDA方法应用到隧洞开挖模拟,通过和UDEC软件的计算结果进行对比分析,论证改进后DDA方法的有效性和实用性,进一步拓展DDA解决实际工程问题的能力。     

基于v-SVR和MVPSO算法的边坡位移反分析方法及其应用

 针对传统粒子群算法存在搜索空间有限、容易陷入局部最优点的缺陷,通过引入迁徙算子和自适应变异算子,提出基于粒子迁徙和变异的粒子群优化(MVPSO)算法。基准测试函数结果表明,改进的MVPSO算法较传统的粒子群优化算法在收敛效率上有大幅度提高,在处理非线性、多峰值的复杂优化问题中能快速地搜索,得到全局最优解。应用改进的MVPSO算法搜索最佳的支持向量机(v-SVR)模型参数,建立岩体力学参数与岩体位移之间的非线性支持向量机模型,提高v-SVR的预测精度和推广泛化性。然后,利用v-SVR模型的外推预测替代耗时的FLAC正向计算,利用改进的MVPSO算法搜索岩体力学参数的最优组合,提出v-SVR和MVPSO相结合的边坡位移反分析方法(v-SVR-MVPSO算法),与传统的BP-GA算法和v-SVR-GA算法相比,该算法在反演精度和反演效率上均有较大幅度提高。最后,将本文发展的v-SVR-MVPSO算法应用到大岗山水电站右岸边坡岩体参数反演分析,并对边坡后续开挖位移和稳定性进行预测,取得较好的效果。