滇中引水工程测量控制系统的研究与实践

滇中引水工程测量控制系统的建立面临着测区跨度长、平均海拔高、高差变化大、区段衔接难等技术难题。针对工程的特长跨度,提出了窄分带投影方法控制高斯改化变形;并根据工程平均海拔高、高差变化大的特点,研究了适应高程变化的投影补偿新方法,精准控制高程归化变形量。在区段衔接方面,系统研究了椭球变换方案,确定了广义微分的椭球膨胀连接方式;并结合垂直投影方法,控制坐标数值的变化量,衔接前后测量成果。研究成果总体上为滇中引水工程提供了一整套高精度的测量控制系统设计方案,为特大型跨流域调水工程的测量技术提供了独特样本和经验。     

贵州山区大比例尺测图控制网浅谈

在水利水电勘测测量中,对大比例尺测量的长度变形值有着很高的要求.就一点一方位法、椭球膨胀法与具体的工程实例的结合与运用进行了一些初步的总结.     

顾及高程归化的斜轴墨卡托圆柱投影的应用研究

针对某些大型调水工程东西跨距较大的特点,提出了特殊的减小长度变形方法,即将原参考椭球膨胀至高程投影面,再将椭球面大地坐标投影至圆球面,然后以工程线路的中轴线为伪中央子午线进行斜轴墨卡托圆柱投影。结果表明:斜轴墨卡托圆柱投影可建立统一的、满足投影变形要求的工程独立坐标系统,可同时减小高程归化引起的长度变形和高斯投影长度变形,避免了由于多个分带导致的误差和频繁的坐标转换;对于大型调水工程投影变形应要求不大于10 mm/km,则工程线路至线路的中轴线的距离应不大于28 km,即投影带的宽度应不大于56 km。通过与变形椭球高斯投影方法对比可知,斜轴墨卡托圆柱投影方法综合投影变形与前者相当,但在圆球面上进行计算和分析相对简单方便,容易推广使用。     

长距离调水工程关键测量技术及数据管理平台

<正>成果概况该成果由长江空间信息技术工程有限公司(武汉)与长江勘测规划设计研究有限责任公司联合完成。项目依托南水北调中线和滇中引水工程的建设与运行,历时十余年的系统研究,建立了适用于长距离调水工程的高精度工程测量理论方法体系,研制了长距离调水工程膨胀土变形监测专用设备,开发了方舟(3DGIS-Ark)三维地理信息软件平     

超长多折线型土石坝变形监测分析坐标系统的建立

针对石佛寺水库大坝超长（需观测坝段20.6 km）并由多段折线坝体所构成的地形与坝形特点,研究超长多折线土石坝变形分析工程坐标系建立的理论和方法。利用自定义的中央子午线和椭球体,建立了基于WGS-84的实用水坝工程坐标系,各折线段坐标系既有联系又自成独立坐标体系,保证了各折线段坝体变形量的显示的一致性与直观性,为大坝变形自动分析系统的建立以及大坝的自动安全预警奠定了基础,该方法监测精度高,变形量显示直观一致,适合于多折线型超长坝体的自动化变形监测系统的建立。     

水利水电工程测量坐标系的选择

本文分析了长度变形的来源,给出了综合影响下的长度变形公式.根据变形公式,分析国家统一坐标系的适用范围.针对水利水电工程测量的特点,提出了不同条件下坐标系统的选择方法,使长度变形限制在一定的数值范围内,满足工程实际要求.     

滇中引水工程对金沙江虎跳石景观影响研究

滇中引水工程从丽江石鼓镇上游约1.5km的金沙江右岸大同村附近引水,最大引水流量135m~3/s。为研究滇中引水工程取水对金沙江下游约47.8km的虎跳峡重要旅游景点虎跳石的景观影响,采用2015年对虎跳石全年每周连续拍摄的照片,分析虎跳石出现的不同景观特征及其水位,同时结合逐日水文资料提出虎跳石不同特征水位或特征景观下对应的流量量级范围。据此,分析长系列逐日的引水前、后各特征景观出现的天数及频率变化情况。研究结果表明:滇中引水工程引水后,并未改变引水前虎跳石出现的特征景观类别数量,引水仅改变了特征景观出现的时间和频率。     

滇中引水工程测量控制系统精度与等级论证研究

云南滇中引水工程具有测区跨度长、平均海拔高、高差变化大等特点,是中国现阶段规模最大的高原长距离调水工程.水利工程的施工控制网布设是工程建设的基础和依据,施工控制网的精度直接影响到水利渠道和建筑物的测放精度.应用误差理论分析及模拟计算方法,开展高程控制网和平面控制网的精度与等级论证研究;并通过估值计算,对滇中引水工程高程...     

滇中引水石鼓水源工程强风化岩质边坡稳定分析与治理

滇中引水石鼓水源工程地下泵站进水塔边坡主要为强风化岩质边坡，受裂隙、开挖临空面等组合切割，边坡局部稳定问题突出。为分析该边坡稳定性，采用基于连续介质理论和显式有限差分法的FLAC3D软件，分析该边坡在4种不同工况下的变形受力特征和破坏区分布规律，并分别采用强度折减法和摩根斯坦-普莱斯(Morgenstern-Price)法计算边坡安全系数。结果表明：在降雨工况下，该边坡安全裕度有限，安全系数仅达到规范最低要求；针对边坡上部强卸荷带及下部绿泥(绢云)片岩等局部受力与变形不稳定区域，提出了支护方案与治理措施。监测数据表明该边坡在开挖及运行期间变形与受力稳定性良好。研究成果可为类似强风化岩质边坡的开挖支护方案设计与稳定性判别提供参考。     

滇中引水工程凤凰山隧洞过活动断裂带结构适应性研究

滇中引水工程输水建筑物多采用隧洞,占比高达92%,线路多次穿越区域性活动断裂带等地质条件复杂的地层,工程建设及安全运行均受到严重威胁。结合滇中引水工程隧洞穿越活动断裂带的工程设计案例,从建筑物结构型式选择以及结构对断裂带蠕滑变形及黏滑变形的适应性进行了三维仿真分析,并提出了工程运行期合理的检修年限。研究结果表明:采用短衬砌和宽变形缝结构形式可有效减小区域性活动断裂带位移产生的结构应力,大大延长了衬砌结构的使用寿命。研究结论为穿越活断裂隧洞的抗错断设计提供参考。     

4 m内径预应力钢筒混凝土管椭圆度及局部圆度对安装的影响分析

文中介绍了南水北调工程北京段DN4000mm预应力钢筒混凝土管（PCCP）安装过程中出现的问题，从管道结构设计原因，承插口钢圈的椭圆度和局部圆度的影响入手。特别从钢圈的椭圆度和局部圆度的角度进行深入分析，提出了相应的解决方法。     

基于OSU的OTN技术在滇中引水工程中的部署策略

通信传输网络作为智慧滇中引水工程各项业务开展的基础网,对于提升工程智慧化运行管理起到基础性支撑作用。针对常见通讯系统配置存在的诸多局限,提出基于光业务单元(OSU)的光传送网络(OTN)技术构建引调水工程的通信传输网络,以智慧滇中引水工程传输网络为研究对象构建了滇中引水通信传输系统。从三网融合、接口类型、站点、组网方式、业务承载、网络保护、对接方案、智慧管理8个方面全面系统地对基于OSU的OTN技术在滇中引水工程进行部署。该网络技术可有效解决采用传统技术的传输网络存在的承载小颗粒业务复杂、业务映射层级过多引发的时延较高等问题,为智慧滇中引水工程构建安全实用、智慧高效的通信传输网络提供了可行策略,也为引调水工程的智慧化传输网络建设提供了新的方法和思路。研究结果对构建高速、灵活、智能、安全、面向未来的智慧滇中引水工程传输网络实践工作具有指导意义,也可供其他引调水工程通信网络建设借鉴。     

基于模糊证据推理的南水北调工程突发事件风险评价

突发事件风险因子具有不确定性和模糊性。选取模糊正态分布函数改进了信度结构模型,结合证据推理方法构建了模糊证据推理评价模型,在此基础上,运用不变权重次约束模型对关键风险源进行诊断。以南水北调中线工程为例,构建了五等级风险模糊评价模型,在优选确定南水北调工程突发事件风险指标体系基础上,运用提出的模糊证据推理模型对南水北调中线工程突发事件风险进行评价,并进行了关键风险源诊断,研究结果与实际情况相符。     

香炉山隧洞龙蟠—乔后断裂带西支蠕滑特性与位错模式

为了全面认识活动断裂蠕滑运动的位错规律,以滇中引水工程香炉山隧洞的龙蟠-乔后西支断裂带(F10-1)为工程依托。综合地质条件、岩性参数和力学特征,建立F10-1的地质概化模型。研究整个服务周期内,断裂带的错动变形规律。考虑不同破碎带宽度和不同断层倾角的影响因素,分析其位错变形特征和位移梯度,并讨论隧洞的稳定性。结果表明：断裂带的位错模式较为相似,呈现“坡面”型。强度较大的错动盘呈现平动的位移模式,位移主要发生在软弱岩层的破碎区。随着服务年限增加、破碎带宽度增大和断层倾角减小,破碎带位移随之增加。由上影响带与破碎带交界面位移可知,隧洞的左肩窝位置存在较大变形(除30°和50°,其最大变形位于隧洞左侧);由位移梯度分布规律可知,位移梯度呈现先增加后减小的“单峰”分布特征,且峰值位于破碎区。峰值大小随着服务年限和断层倾角的增大而增大,随着破碎带宽度的增大而减小。研究成果可以为滇中引水工程隧洞的安全建设提供有力的支撑。     

南水北调东线典型受水区降雨特征分析

根据南水北调东线典型受水区1951-2012年降雨资料,采用滑动平均法、Mann-Kendall检验法、游程检验法、Spearman秩次相关检验法及Morlet小波变换分析方法,分析了江苏省沂南水利分区降雨演变趋势和周期变化特征。研究结果表明,近62年来,该区域降雨量呈不显著减少趋势,并且呈现27a显著周期变化。研究结果对该地区应对防洪抗旱、农业生产以及南水北调东线可持续调水具有重要的指导意义。     

土工合成材料在南水北调膨胀岩渠坡加固中的应用

重点介绍了土工格栅、土工袋 2 种土工合成材料在南水北调中线工程膨胀岩渠段渠坡处理工程中的应用情况、施工工艺等,结合现场原位试验对 2 种工程处理措施的效果进行了初步的探讨。研究结果认为, 2 种处理措施均对膨胀岩渠坡有一定的保护作用,土工格栅加筋处理措施的防渗性能和抑制膨胀变形的效果更好。     

南水北调中线工程渠道糙率计算方法研究

为了明确南水北调中线工程渠道糙率的合理取值,分别选取杨开林公式、美国垦务局公式、美国陆军工程兵团公式,以及优化方法来计算糙率,并构建南水北调中线总干渠水力学模型进行检验。将模型方法应用到刁河节制闸-湍河节制闸渠段的10组稳定工况时,4种方法计算出的糙率值分别为0.01538、0.0156、0.01389和0.0169,代入水力学模型计算的刁河节制闸各工况闸后水位与实测值的相对误差总和分别为0.1744%、0.1586%、0.3028%和0.0947%。4种方法得到的糙率值代入水力学模型的模拟精度中,优化方法最好,建议作为中线渠道糙率计算的方法。     

丹江口水利枢纽综合调度研究

丹江口水利枢纽综合调度是保障南水北调中线工程安全运行、实现汉江流域水资源优化配置的关键所在,而如何统筹兼顾防洪与兴利开发任务、协调不同用水部门间竞争性的用水关系以及实现水库综合效益的最大化,又是丹江口水利枢纽综合调度的关键。以南水北调中线一期工程通水后丹江口水利枢纽运行调度为研究对象,依托南水北调工程规划及丹江口水利枢纽大坝加高设计并结合最新工程运行边界条件,分别开展了防洪、供水、发电等调度问题的深化研究;在此基础上,采用多属性决策方法构建了多目标调度决策模型,提出了丹江口水利枢纽综合调度方式。综合效益分析结果表明：提出的综合调度方式能在保障防洪安全的情况下充分发挥水资源综合效益,可为丹江口水利枢纽后期规模正常运行提供技术支撑。