ROV在深埋长隧洞水下检查中的应用

为了无损检查深埋长隧洞在长期运行后的冲刷破坏程度,为其运行安全评价及检修维护方案的制定提供数据依据,采用遥控无人潜水器ROV(Remotely Operated Vehicle)系统中的声呐进行全覆盖扫描,对重点关注部位及声呐探测异常区域结合水下机器人系统中的视频进行验证,检查混凝土表面缺陷以及附着物情况、底板磨损情况和结合部位完好性等。通过工程实践,有效地提供了长期承受高水流冲刷作业的深埋长隧洞的运行现状资料,总结了ROV应用中的优势及不足,为ROV在类似工程水下检查中的推广应用提供参考。     

有压隧洞水下检测技术研究

文章阐述了利用水下机器人搭载检测设备进入有压水工隧洞中进行检测的方法。分析了有压隧洞检测存在的问题,并在探讨检测方法的基础上对检测平台进行了提升和改进,在对取得资料进行常规分析的基础上,对工程的运行情况进行有效判定,实现了对长距离、大管径有压隧洞的高效、科学地检测,取得了较好的效果。     

有压隧洞弯曲段洞壁水流作用力分析

水资源的开发和水能利用与隧洞工程建设密切相关,尤其是有压隧洞运行过程中的水力对弯曲段洞壁的作用力,直接影响隧洞的可靠性和安全运行。为此,通过对国内外有压隧洞运行过程中产生问题的分析和总结,发现对有压隧洞出流段水力分析不足是产生上述问题的原因之一。文中利用伯努力方程和动量方程建立了隧洞弯曲段水流与隧洞壁的相互作用模型,导出了洞内水流和洞壁作用力分别与洞径、洞轴线曲率半径及隧洞进出流夹角的定量关系。从而为水利隧洞洞线规划、洞径和洞口进出流夹角的确定提供了有益参考。     

无人水下航行器在水电站隧洞检查中的应用探讨

起源于海洋工程的无人水下航行器技术在水利水电工程开阔水域中已有较多的应用案例,但在水工隧洞检查中应用尚少。在对水下航行器系统组成、原理以及应用案例进行分析的基础上,提出水下航行器在水工隧洞检修中可能存在的困难包括:(1)声信号在隧洞内发生多途反射,导致水声技术的应用受到不同程度影响;(2)隧洞洞径大,光电成像设备较难获得洞壁的清晰图像;(3)隧洞轴线为非直线时,缆线在转弯处摩擦受阻,导致行进阻力过大,甚至可能发生缆线断裂;(4)隧洞较长时,采用ROV需克服较大的电缆重力和缆线阻力。文章对上述问题可能的解决途径进行了分析。     

岩溶地区水下隧洞帷幕灌浆实践与研究

岩溶地区河流、湖泊等水体下隧洞工程的设计和施工是水利水电工程项目的难点之一,帷幕灌浆是岩溶地区水下隧洞防渗减漏的主要手段.以南水北调(东线)穿黄探洞应急加固帷幕灌浆工程为例,先简述了岩溶地区水下隧洞帷幕灌浆主要设计、涌水处理方法,然后通过灌浆质量检查及其效果评价来说明其合理性,最后提出了岩溶地区帷幕灌浆施工中应注意的一些问题,旨在对该探洞的二期扩挖及一般岩溶地区帷幕灌浆工程提供可借鉴的经验.     

三维成像声纳技术在水下结构探测中的应用

由于受到水利工程水下工作环境的制约,常规的隐患探测方法很难实现对水下工程安全隐患的准确探测,本文在对常用水下探测技术(设备)及其应用发展情况进行探讨的基础上,介绍了三维实时声学成像声纳系统基本功能,并在岩石岭水库和坎门渔港防波堤对该系统的功能和效果进行了探测。结果表明:该系统可以快速、准确地对水库、海塘(堤防)等水利工程水下结构进行安全隐患探测,实时生成连续、清晰的三维图像,且具有较强的适用性,可以为水利工程建设和安全运行管理提供数据参考。     

拉哇水电站泄洪放空洞无压段上层洞下游顺利贯通

2022年6月6日,拉哇水电站泄洪放空洞主洞无压段上层洞下游顺利贯通。拉哇水电站泄洪放空洞全长1397.92 m,采用有压接无压隧洞的型式,由岸塔式进口、有压隧洞段、工作闸门室、无压隧洞段和出口挑流段组成,单洞泄水量约2600 m^(3)/s,运行水头约90 m,施工难度较大。开挖过程中,克服了节理裂隙发育、围岩条件不稳定,掉块和断层等不利情况,顺利实现各项工程管理目标。     

香山水库水下岩塞爆破振动观测

一、概述香山水库位于河南省黄河支流田铺河上。主要建筑物包括浆砌重力拱坝、溢洪道、灌溉洞、电站,非常溢洪道等,最大坝高68米。1972年建成蓄水,因工程质量差,坝体漏水严重,最大漏水量达11公升/秒。该水库没有泄洪隧洞,不利于调洪和泄空水库。故在改建中在大坝左侧增建了泄洪隧洞,全长470.61米,洞径2.5米,为压力洞。洞身穿过围岩全为微弱风化粗花岗岩,进口采用水下岩塞爆破,岩塞下设直径φ=5米的缓冲坑(见图1)。     

基于三维成像声纳技术的水下结构探测新方法

水利工程水下结构安全隐患的探测至关重要,而传统声纳系统和水下可视化工具在单独使用时均存在不足.三维实时声学成像声纳系统有效克服了传统方法的弊端,具有实时、清晰、三维成像等特点,且能在零能见度(浑水)水域等多类复杂水质环境中工作.根据三维声纳设备的现场验收和初步应用情况可知,该系统整体性能稳定,各项关键技术指标均满足水利工程水下结构探测要求,具有较强的适用性,为快速、有效、科学地探测堤防、海塘等水利工程水下结构安全隐患提供了重要的技术手段.     

浅埋有压输水隧洞运行状态分析

大伙房水库输水(二期)工程输水隧洞为浅埋有压隧洞,穿越大型河谷段采用钢管连接,沿线布设了各类仪器,设监测站,建立了自动化安全监测系统。通过采集、整理、整编、分析工程施工期、通水调试阶段及运行初期的监测资料,及时了解、掌握输水隧洞的运行情况,从而为工程的运行调度、维护检修提供可靠的依据。     

水环境对水下钻孔爆破影响机制研究

为研究水下钻孔爆破中水环境对爆破效果的影响机制,以重庆新白沙沱长江特大桥3号墩基础水下爆破工程为例,对水下爆破钻孔爆破作用原理进行了分析,并使用ANSYS/LS-DYNA有限元程序分别对水下钻孔爆破与陆地钻孔爆破过程进行了数值仿真计算。在数值计算的基础上,结合爆破漏斗试验结果、冲击波特性和水介质固有特性,对陆地钻孔爆破和水下钻孔爆破的动力响应特征展开对比分析。研究表明:由于水环境的存在,水压的影响使水底界面附近的Mises等效应力小于同位置的陆地钻孔爆破处数值;在相同压力下,水下爆破漏斗体积均小于陆地爆破漏斗体积,在相同的药量条件下,水越深产生的爆破漏斗体积越小;同陆地钻孔爆破相比,水环境的存在会加快爆炸冲击波的衰减,从而削弱破岩效果。     

水下封底混凝土的浇筑方法

水下地质条件复杂,使许多要求在干法条件下施工的区域无法满足施工的要求,采用水下混凝土套箱封底的方法,防止了渗水和涌泉的影响,保证了工程能在干燥状态下进行施工.对混凝土套箱的制作,封底水下混凝土的浇筑等技术作了论述.     

水下不分散混凝土技术的应用

水下不分散混凝土具有遇水不分散的特点，用于水下施工，可免筑围堰。论述了水下不分散混凝土用于钱塘江强涌潮区丁坝下游脚趾的施工实践。     

水下检修装置的新发展

针对水下检修钢围堰排水不彻底的问题,在围堰底部周边设置集水室,将集水室与真空罐串联、真空罐与真空泵串联,构成能彻底排除围堰内水体的排底水系统。介绍该排底水系统的排水原理、运行步骤和所存在的问题。为解决该排底水系统排水效率较低、适用水深不到9 m的问题,将真空泵与集水室顶部相连构成排气系统,将潜水泵装配逆止阀安装在集水室上部构成排水系统,从而形成了由围堰底部集水室、真空泵、潜水泵三部分组成的新型排底水系统。实际应用情况表明,新型排底水系统排水效率较高,使钢围堰的适用水深突破了大气压力的局限,得到了大幅度提高。     

模拟二维水下爆炸问题的光滑粒子(SPH)方法

水下爆炸涉及两相流,是一个动边界的问题,迅速变化的气-液交界面给传统的基于网格的数值方法带来了严重的挑战。SPH法是一种拉格朗日方法,该方法可以准确且有效地捕捉气-液交界面。论文应用光滑粒子(SPH)法来模拟水下爆炸过程,特别给出了光滑长度的选取方法和优化算法。最后,通过两个算例验证该方法,数值模拟结果表明,光滑粒子法在处理水下爆炸这样的大变形和强非线性问题方面具有精度高、耗时少、数值稳定等优点。     

水下岩塞爆破技术进展

引调水工程的水下进水口施工是一个工程难题,水下岩塞爆破是开挖水下进水口的一种特殊爆破技术。笔者收集整理了国内外多项水下岩塞爆破工程案例,结合刘家峡水电站排沙洞进水口大型岩塞在深水、厚覆盖复杂条件下爆破成功的案例,介绍了此项技术在勘测、设计、火工材料、爆破网络、炮孔检测等方面的应用。刘家峡水电站排沙洞进水口对水下岩塞爆破技术的成功应用,在爆破设计理念、爆破设计理论、计算分析和试验、发明专利等方面取得了多项成果,对水下岩塞爆破技术的应用和推广有较大的促进作用,可以为取水、引水、调水等工程的水下岩塞爆破工程提供参考借鉴。     

Hydrodynamic analyses of typical underwater gliders

The underwater glider changes its weight and the weight distribution through the battery use, to move up and down and forward in the sea. It enjoys many advantages such as a long endurance, and a long operational range with its unique device. The performance of the underwater glider can not evaluated only by the drag, the energy consumption is also one of the key factors. In this paper, the power conversion ratio is proposed according to the transfer efficiency from the gravitational potential energy to the available work, and the performances of three typical underwater gliders are evaluated from multi-angles, such as the drag, the power conversion ratio and the barycenter's offset. So the glide performance and the energy consumption in various motion states can be analyzed. The results of this paper can provide a theoretical basis for further study of underwater gliders.     

水下爆夯抛石基床的质量控制

水下抛石基床爆夯工艺近年来在港口工程领域得到了广泛的应用。本文以华南地区某一码头施工实践为依托,探讨水下爆夯抛石基床的质量控制方法。所得成果可供相关研究人员参考。