南水北调中线荥阳段渠道设计主要技术问题

南水北调中线工程荥阳段渠道位于平原与岗地过渡地带,渠道从全填方到深挖方,断面型式较多。该段布置有渡槽和倒虹吸等大型交叉建筑物,且地下水位变幅较大,从低于渠底至高于设计水位,防渗要求高。侧重阐述了渠道边坡设计、防渗设计、排水设计、防冻胀设计等主要技术问题,这些技术问题在南水北调中线工程中具有一定代表性,妥善解决好这些问题,具有较显著的工程应用价值。     

关于南水北调中线工程弃土区土地再利用的问题

1南水北调中线工程邢石界～冀京界段简介南水北调中线工程河北省邢石界～冀京界渠段全长290．385km。其中建筑物长度28．157km，渠道净长262．228km。本渠段渠道土石方开挖量大，且分布不均匀。挖深大于10m的约54km，占渠道总长度的20％，而挖方量达5591万m3，占渠道总开挖量的51％；渠底高于地面的全填方段较少，且比较集中，长度约12km，占渠线总长的4％，填筑量为586万m3，却占渠道总填筑量的25％。渠道开挖量远大于填筑量，土石方开挖量为109624万m3（自然方）；填筑量为2321．4万m3（压实方），其中料场填筑为450万m3（压实方），弃方…     

南水北调中线滹沱河滩地段渠道排水设计

南水北调中线滹沱河滩地段渠道堤外设计洪水位高于渠道内设计水位,通过对渠道进行渗流稳定分析、衬砌结构抗浮稳定计算,确定了渠基排水减压方案,提出了滩地段渠道排水工程措施.     

渠道填挖方量计算的一种方法

给出一种渠道填挖方量的计算方法,并为该方法编制了计算程序,这种方法所得的结果比常用法更接近实际值,可为渠道工程设计提供更准确的依据。     

棱柱体渠道中十二种水面曲线的试验研究

通过试验研究了缓坡、陡坡、临界坡、平坡及逆坡5种棱柱体渠道在不同坡度、不同闸板控制断面处生成的12种非均匀渐变流水面曲线,并将试验结果与逐段试算法结果进行比较。结果表明:为了12种水面曲线的较易生成,临界坡、陡坡的闸板控制断面宜设在棱柱体渠道的下游断面,而缓坡、平坡及逆坡的闸板控制断面宜设在棱柱体渠道的上游断面;同时为了b型水面曲线的较易生成,N-N线和K-K线之间区域应较宽,陡坡应越陡,缓坡应越缓;除陡坡在上游断面插入闸板时计算所得到的结果与实测值误差较大,其余坡采用逐段试算法得到的水流特性、水面线特征与实测值吻合较好,可为工程实践中水利设计提供依据。     

深挖方渠道渗流的增水效益：以新疆阿克苏市多浪渠为例

在西北干旱区，渠系利用系数普遍不高，录洲农业区内的地下水位往往维持较高，易产生农田土壤次生盐渍化，利用深挖方渠道，可以有效的提高渠系利用率和灌溉水的有效利用率和重复利用率，控制地下水位。本文根据新疆阿克苏多浪渠乔格塔电站至可可巴什闸段深挖方渠道的实例，分析了深挖方增水效益及其他效益，介绍了深挖方渠道设计和施工中的一些问题。     

南水北调中线一期工程总干渠高地下水位渠道设计主要问题及对策措施

高地下水位的处理是南水北调中线一期工程总干渠渠道设计中的主要技术问题。对挖方较深和渠基透水性较强渠段,这一问题尤为突出。本文以总干渠陶岔至沙河南段、黄河北至羑河北段的部分渠段为例,对高地下水位渠道存在的主要问题、处理方法及原则进行了分析,对南水北调中线一期工程总干渠所涉及的主要对策措施进行了介绍,主要包括:(1)逆止阀自流内排;(2)水泵抽排;(3)换填结合排水法。     

坝轴建基线的确定和基础开挖设计

微机重力坝ＣＡＤ系统中，根据河床地质情况和枢纽建筑物的布置，采用程序自动计算和设计人员参与相结合，确定坝轴建基线。程序中考虑了多种开挖要求，对各类坝段、护坦、厂房和尾水渠，可分类分层计算开挖方量，并汇总成枢纽总开挖量，同时，能给出各类坝段、护坦及厂房剖面的开挖线，以及河床开挖轮廓围线。     

南水北调中线焦作1段工程高填方渠道稳定性分析

以南水北调中线焦作1段工程典型渠道断面为例,基于有限元计算方法,建立有限元计算模型。研究计算设计水位、加大水位两种工况下渠道渠堤的浸润线、渗流量及渗透比降,分析典型渠段渠道的安全稳定性。     

ArcScene支持下基于TIN的填挖方量计算

填挖方量计算是预算工作量与投资的重要依据,准确快速地计算填挖方量具有重要的实用价值.针对传统填挖方量计算方法精度不高、计算复杂及工作量大的特点,通过对能表达三维地形的不规则三角网TIN直接计算来提高填挖方量的计算精度.     

复合断面渠道水力最佳断面及实用经济断面设计

根据水力最佳断面基本概念,推求了复合断面渠道水力最佳断面及实用经济断面的计算公式。并通过算例比较证实,复合断面水力最佳断面的面积和水面宽度比梯形水力最佳断面的小。对于挖方渠道,具有开挖工程量小和水面蒸发量少的优点,便于生产实际中应用。     

明渠断面设计的无因次形状参数法

本文对明渠设计中的“水力最佳断面”、“实用经济断面”、“经济断面”和“经济工程”等概念作了比较说明，力图确立正确的设计方法，提高设计水平，重点推荐用“无因次断面形状参数法”设计渠道横断面，该法把形参与断面设计变量（如湿周ｘ、水深ｈ、水面宽Ｂ、过水面积Ａ以及衬砌量、填挖方量）联结在一起，可由已知的渠道设计参数（如流量Ｑ，流速Ｖ、度坡ｉ、糙率ｎ）与形参ＩＰ直接确定断面设计变量，它简化了明渠的设计工作，     

三峡库区城镇迁建规划的几个问题初探

三峡库区百上迁建城析址处于山区，其地形，地质情况复杂，城镇迁建设计必须顾及山地特点，因地制宜，依山就势，避免大挖大填，避免产生人为的不良地质问题，城镇道路 城镇的基本骨架，具有多种功能，涉及到城镇的建筑布局和总投资。     

南水北调工程高潜水强透水地基渠道施工期渗流及降排水研究

采用三维有限元方法对南水北调工程温博段渠道开挖过程、排水渗流及边坡渗透稳定情况进行了研究分析。计算结果显示:渗流会对明渠边坡的稳定性带来不利影响,随着开挖深度的增加,地下水位的重新调整,明渠边坡不断地产生渗流。渗流产生的渠底水压力和渗透压力对边坡的稳定不利,且影响明渠的正常施工,必须采取有效的排水措施,来降低地下水位。在保证明渠边坡开挖过程中的稳定和明渠干地施工的前提下,研究了排水井间距、深度、砂层厚度对渠道内外水头差的影响,为明渠的施工提供依据和参考。     

水利水电工程土石方开挖可视化设计方法初探

土石方开挖是施工组织设计中的重要组成部分，它对土石方工程的概预算、施工的进度安排以及土石方工程填挖平衡的设计都有很大的影响。传统的土石方设计方法由于平面地形图可视性差以及求各网格点高程值的烦琐性，使得这项工作量很大，并且有时会因为网格划分的不合理，而产生较大的误差。为此，本提出土石方开挖的可视化设计方法，该方法弥补了传统方法的不足，能够很好地满足设计需要；同时，计算结果提供的土石方开挖后形态仿真图，能够呈现不同项目、开挖部位及断面特征（坡度），可以为组织开挖工程设计提供可视化决策信息。     

滁河四级站干渠近期工程设计特点综述

驷马山滁河四级站干渠是驷马山灌区规划骨干工程,承担向驷马山上游灌区肥东县部分灌区和定远县江巷水库灌区的供水任务。江巷水库建设后,为及早发挥江巷水库灌溉、供水等综合效益,驷马山滁河四级站干渠建设迫在眉睫。如采用常规的明渠输水方式,滁河四级站干渠工程征地数量多,不符合国家实行的最严格耕地保护制度和最严格的节约用地制度,且实施难度大。本文总结了工程设计的难点,简述了干渠工程输水方案与总体布置、干渠暗涵暗挖段施工方式以及干渠近、远期工程建设方式等设计特点。对干渠工程,采用有压地下暗涵输水 + 末端泵站提水的方案,对干渠暗挖暗涵段,采用遁构机掘进施工方案,对干渠明挖暗涵段,采用近、远期结合一次性建设方案等,分析认为技术上可行,经济上合理。滁河四级站干渠近期工程设计对灌区类似工程设计具有一定的借鉴意义。     

长输水渠道前馈控制时间研究

基于明渠非恒定渐变流理论,模拟分析了长输水渠道在不同边界条件下,闸门和分水口引发的沿程水位和流量的波动过程。模拟分析了不同闸门前馈控制时间对分水口处水位波动的影响,提出了有效降低水位波动的前馈控制时间及其计算方法。前馈控制时间根据移动波在上下游方向传播的速度计算得出。在南水北调中线京石段渠道上,应用蓄量补偿法进行了前馈控制仿真,分别使用了蓄量补偿法前馈控制时间计算公式和本文提出的前馈控制时间计算公式。计算结果表明,应用本文提出的前馈时间计算公式,能够有效降低渠道运行过程中分水口处的水位波动,达到更好的前馈控制效果。     

坝下岩埂对混凝土防渗面板应力应变性状的影响

通过玛热勒苏混凝土面板堆石坝的有限元分析计算,重点研究在蓄水条件下,坝下岩埂不同的处理方案对面板应力应变性状的影响,获得了不同岩埂开挖形态条件下的应力应变计算结果。计算结果表明,受岩埂开挖形态的影响,各开挖处理方案中,混凝土面板内的压应力均能满足强度要求,若岩埂完全保留在坝体内部时,面板中的拉应力则超过混凝土的抗拉强度,导致面板被拉裂而失去防渗功能。岩埂清除范围将直接涉及到坝基开挖与坝体填筑工程量,影响到工程造价。     

考虑冻土与结构相互作用的梯形渠道冻胀破坏弹性地基梁模型

假定渠基冻土为服从Winkler假设的弹性地基,提出一种针对开放系统混凝土梯形渠道的衬砌冻胀力分布计算方法。基于弹性地基梁理论引入与冻胀变形成比例的附加项来反映衬砌冻胀变形引起的冻胀力释放和削减,导出考虑冻土与衬砌结构耦合作用的冻土地基梁挠曲线微分方程。基于此,对现浇混凝土梯形渠道底板和坡板分别建立冻胀模型,并结合边界条件对方程求解获得渠道底板和坡板挠度和内力的解析表达式,进而建立了基于衬砌冻胀位移计算的渠道衬砌冻胀破坏判断准则。以新疆塔里木灌区某梯形渠道为原型,对衬砌各点冻胀位移进行了计算,并与材料力学方法的计算结果及原型观测值进行了对比分析。结果表明,本文方法由于考虑了衬砌冻胀变形引起的冻胀力释放和削减,冻胀位移计算结果均较材料力学方法小,且与观测值更加符合。研究结果可为现浇混凝土梯形渠道的抗冻胀设计提供参考和理论依据。     

南水北调中线工程总干渠潞王坟试验段膨胀岩工程地质特性研究

 从工程地质的角度对南水北调中线工程总干渠潞王坟试验段膨胀岩工程地质特性开展了分析研究 : 结合潞王坟试验段详细勘察和现场开挖过程的施工地质资料,分析了试验段膨胀岩的成因及宏观分布特征,研究了膨胀岩的矿物化学成分、膨胀性、天然含水量及密度、强度特性等。试验结果显示,泥灰岩一般具有弱膨胀潜势,黏土岩具有弱 中等膨胀潜势,其中个别具有强膨胀潜势;膨胀岩在干湿交替、胀缩变形条件下强度降低,岩体吸水后膨胀,在膨胀力的作用下,渠道衬砌将会被破坏。因此,渠道施工时对膨胀岩应采取相应的处理措施。