岩石高边坡稳定性并行计算及其应用

在高地震烈度区的岩石高边坡抗震安全评价需要大规模数值计算,而现有商业软件无法有效解决这类复杂的工程问题,因此,本文开发了解决岩石高边坡接触稳定性问题的对等架构并行计算程序,并应用于泰山公司抽水蓄能电站上水库左岸边坡的静力和动力稳定性评价。在数值建模过程中,将岩石边坡滑块体、地质结构面、库水作用以及近场地基作为岩石高边坡动力接触系统。在稳定性安全评价中结合了有限元法、极限平衡法和接触算法,考虑影响高边坡稳定性的多种复杂因素,通过计算特定滑动面的安全系数或安全系数时程,基于现行水电工程水工建筑物抗震设计规范,完成了岩石高边坡稳定性评价,回避了求解复杂岩体材料非线性的问题。计算结果显示,所开发的程序具有较高的并行计算效率,对解决复杂岩石高边坡稳定问题具有显著的优势。     

抽水蓄能电站水库各类水体的H-O同位素组成特征及其水力联系

水库渗漏是当前国内外水库运行过程中存在的典型安全隐患。然而,由于所属气象水文、地质条件及施工的差异,不同水库渗漏方式与成因有较大差别。本研究以山东泰山抽水蓄能电站上水库为例,详细分析该水库各类水体H-O同位素组成特征。结果显示:库水7月的δ~(18)O、δ~(17)O及δ~2H值比9月、10月值明显偏正,其他水体有相似的变化特征;9月、10月的值差异不大。同位素分析表明:库水渗漏特征在不同部位和不同月份有一定的差异:10月份,钻孔井水、右岸廊道渗漏水与库水关联性不大,推测其可能是不同时期的降水入渗所致,而其他渗漏水与库水关系密切;9月份,左岸钻井水不是库水渗漏,而坝后量水堰、右岸排水廊道渗漏水与库水关系密切;7月份,右岸排水廊道渗漏水与库水关系密切。所获成果对指导电站水库渗漏诊断与控制有重要的实际指导意义。     

混流式水轮机调节系统建模与非线性动力学分析

为了深入研究混流式水电站系统的稳定性问题,在简单式调压井模型基础上,考虑弹性水击效应、发电机转子二阶动态模型等因素,建立起了新的调压井单机单管混流式水轮机调节系统的非线性数学模型。通过分岔图、Poincare映射图、功率谱图、时域图、相轨迹图、频谱图等非线性动力学特征,分析了调速器参数变化时水轮机调节系统的非线性动力学响应,得出系统的动力学变化规律和特征,初步确定系统稳定运行的参数调节范围,为混流式水电站系统正常运行提供了理论参考。