贫胶凝粗粒料在功果桥水电站过水围堰坡面防护中的应用

针对修筑在大流量、深厚覆盖层河道上的土石过水围堰过水期间的抗冲刷及整体稳定问题,采用贫胶凝粗粒料对堰后坡面进行防护,经过系统的试验研究,获得了较好的材料设计参数。在施工实践中通过现场质量检测以验证设计成果和应用效果。实践表明,经两年的过流检验围堰未发生破坏,实现了应用新材料、加快施工速度、降低过水度汛安全风险的预期目标。     

土石过水围堰溢流风险分析的Monte-Carlo模拟方法

基于过水围堰下游护坡稳定性分析、实际观测资料和模型试验的研究成果，在分析土石过水围堰道流工况的基础上，建立了溢洪堰面抗冲刷的风险率模型，提出了风险率的Monte—Carlo计算方法。通过模型试验的对比论证分析，说明溢流风险率计算模型和计算方法是可行的、有效的，为土石过水围堰堰体下游护坡结构和消能防冲设计提供了理论依据。     

大流量深厚覆盖层过水围堰设计

介绍了深厚覆盖层大流量下的锦屏二级过水围堰设计,对其关键技术问题及其解决措施进行了阐述。锦屏二级水电站土石过水围堰无论在过水围堰高度规模、覆盖层深度、过水历时、过水水力指标均为国内高水平。     

猴子岩水电站过水围堰防护方式试验研究

针对围堰防护方式对上游围堰过流稳定性影响问题,以猴子岩水电站过水围堰为例,采用子堰防护和自溃式子堰两种围堰防护方式进行对比试验,量测了上游围堰范围内水力学特性指标,检验了不同的围堰防护方式对围堰过流稳定性的影响。结果表明,采用自溃式子堰方式可降低上游围堰上下游水位差、减小水跃跃首最大流速、减缓堰后冲坑坡度,更有效维持上游围堰的过流稳定,并能安全渡汛。     

锦屏二级水电站过水围堰溃堰风险分析

基于锦屏二级水电站过水围堰结构和运行特征,分析了溃堰工况与风险因素,获得了溃堰洪水对锦屏二级工程自身、堰前库区至下游梯级电站范围内的河道影响程度。实例结果表明,该研究对土石过水围堰的防冲设计和溃堰洪水对下游梯级影响评估有一定指导意义。     

过水围堰溢洪流场试验与数值模拟分析

针对过水围堰溢洪流场特征系统研究较缺乏,数值模拟分析较少的现状,通过制作过水围堰溢洪的专门水工试验装置,结合数值模拟开展系统的水力特性研究并对比分析水面线、流速分布及压力的试验值与数值计算值。结果表明,过水围堰溢洪最大流速出现在消能平台进口附近,前部流速分布表现为底层流速大、表层流速小;消能平台底板承受水流转向的冲击力,压力随泄流量增大而增大。消能平台承担消能防冲任务,水流特性对围堰结构稳定至关重要,研究成果可为改善消能平台结构设计提供依据。     

大单宽流量下过水围堰的抗冲性能及体型优化模型试验研究

过水围堰因其适用范围广且节约资源和工期等优点而被广泛应用,但在大单宽流量条件下,围堰过水后围堰下游防冲难度较大,因而提出在镇墩上加设微型挑角鼻坎的围堰堰后冲刷控制方法,并进行了体型优化模型试验。结果表明,通过控制镇墩上加设的微型挑角鼻坎挑角使出堰主流略微上抬,不仅可以减轻河道底部冲刷和河面波浪,也能使优化体型过水围堰下游面板的脉动压力达到要求,且不会产生空蚀空化及流激振动的问题,还节省了制作铅丝笼的费用,是非常经济实用的体型设置。     

深厚覆盖层地基高土石围堰应力变形分析

结合Midas/GTS有限元分析软件,以某大型水电站围堰工程为例,通过计算分析得出了深厚覆盖层地基高土石围堰在完建期和蓄水期两种工况下的应力变形特性。结果表明：在两种工况下,堰体垂直位移的方向均竖直向下,最大值发生在堰体底部;完建期堰体及堰基的水平位移呈现两种趋势,上游部分水平位移指向上游,下游部分水平位移指向下游,蓄水期堰体及堰基的水平位移均指向下游;堰体的大、小主应力分布基本均为压应力,并从堰面向堰内逐渐增大,最大值发生在堰体底部的防渗墙附近,在防渗墙周边应力较为集中、梯度相对较大。     

基坑不同水位降速下土石围堰松散粘质边坡渗流特性与开挖稳定性研究

研究基坑排水后覆盖层堆积下的边坡全过程施工卸荷时土体承载变形规律,对准确判断堰坡开挖稳定性及制定合理施工方案具有重要意义.以邕宁水利枢纽一期临时土石围堰工程为例,应用非线性有限元法计算了基坑抽水期不同水位降速下的土石围堰渗流—应力场演化规律,分析了坡脚开挖变形与塑性分布、潜在塑性滑动面及失稳滑塌范围的影响.结果表明,过...     

基于残余位移增量判据的土石围堰边坡稳定性分析

针对有限元强度折减法在复杂水文地质环境下土石围堰边坡稳定性评价中效果欠佳的问题,引入残余位移增量判据,基于有限元强度折减法,考虑深厚覆盖层土石围堰不同水位下的渗流特征,通过计算坡面节点平均残余位移增量,获取边坡稳定系数,进一步通过位移增量分布图,探讨了围堰边坡潜在滑面位置及其形成机制。结果表明,在复杂水文地质环境下的土石围堰边坡稳定性评价中,残余位移增量判据相较经典失稳判据适用性更强。研究结果能够为工程实践提供指导。     

过水围堰导流系统瞬时风险分析

结合过水围堰导流系统的实际研究了导流期间系统任一瞬时的风险分析，定义了系统的模糊失效状态，并建立了相应的瞬时风险分析模型，为定量分析系统修复能力及风险控制等提供理论依据。     

土石过水围堰溢流工况判别模式研究

在过水围堰下游护坡稳定的实际观测资料和模型试验的研究基础上，应用水力学能量方程和边界层理论，提出了土石过水围堰过水时的能量转换关系；运用护坡稳定性务件，提出了溢流工况的判别式。通过模型试验的对比与论证分析，验证了判别模式的正确性。     

分期导流束窄河道泄流物理试验及数值模拟研究

以某航电枢纽施工导流工程为例,采用MIKE21软件对施工导流中的束窄河道泄流进行了数值模拟,分析了围堰体型对束窄河道水流流态的影响,对围堰体型进行了水力优化,并利用物理试验进行了验证。数值计算及物理模型试验结果表明,优化后的围堰头部有助于减弱回流及水流侧向收缩。     

杨房沟水电站初期导流模型过流试验

杨房沟水电站工程施工导流采用围堰断流、隧洞导流方式,为进一步掌握施工初期导流阶段的水流条件,确定围堰和坝体的施工安全,进行了初期导流模型试验研究。通过模型试验,测试了导流隧洞的泄洪能力、水流流态、空化数及下游流速与河床的冲刷情况,验证导流隧洞过流安全。根据模型试验结果,进一步优化了围堰堰顶高程与导流隧洞进口的进水条件,为工程初期导流设计与施工组织提供了重要的指导作用。     

白鹤滩水电站导流洞进出口围堰残埂对导流洞泄流能力的影响

基于白鹤滩水电站导流模型,选取六种围堰残埂高度(高0、1、3、5、7、9m)对导流洞总来流量(分十级流量)的影响进行了试验研究,量测了上游水位、导流洞泄流量等水力特性参数,分析了导流洞进出口不同围堰残埂高度对导流洞泄流能力的影响,并以残埂淹没度作为判别残埂对导流洞泄流能力有无影响的指标。结果表明,残埂高度大于3m时,残埂越高、泄流量越小,残埂对导流洞泄流能力的影响就越大;残埂淹没度临界值约为7,当淹没度大于7时残埂对导流隧洞泄流能力的影响可忽略不计。