锦屏二级水电站深埋长隧洞群的建设和工程中的挑战性问题

锦屏二级水电站大型深埋隧洞群由4条引水隧洞、2条辅助洞及1条施工排水洞组成,隧洞群总长约118 km,具有埋深大、洞线长、洞径大、地应力水平高、工程地质条件极其复杂、施工布置困难等特点,是目前世界上己建、在建总体规模最大、综合难度最大的水工隧洞群工程。隧洞群建设中面临地下水预报与处理、岩爆防治等关键技术问题。通过对锦屏二级水电站深埋隧洞群建设中遇到岩爆及突涌水工程治理等工程应用实例进行研究总结,提出下一步工程中所面临的挑战及应对措施。锦屏二级水电站工程深埋长隧洞的建设所取得的经验,可为类似工程提供有益的借鉴。     

大力发展水电是应对全球气候变化的重要选择

0 前言 2009年9月22日,联合国气候变化峰会在纽约联合国总部举行,中国国家主席胡锦涛出席峰会,代表中国政府提出了2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年有显著下降,非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右等目标.     

南水北调西线调水对雅砻江水电开发的影响

南水北调西线调水工程拟从雅砻江上游调水65亿m^3,分两期实施,将对该河流的水电开发带来一定的影响。调水减少了下泄水量,改变了径流的年内分配过程,电站保证出力、装机容量和年发电量随之减少,上中游河段受影响大于下游。     

二滩水电站日平均流量预测

分别利用分期平稳自回归模型——AR模型（Autoregressive Model）和BP人工神经网络模型（Back Propagation Artifical Neural Network Model）对二滩水电站的日平均流量序列进行了预测.通过计算可知,分期平稳回归模型和人工神经网络模型都可以很好的解决日平均径流的预测问题,误差都比较小.但分期平稳回归模型计算繁琐,不能及时、快速得到计算结果,而人工神经网络模型计算快速,占用内存小,还有很好的容错性,在数据不完全的情况下,也能及时准确地得到径流预报值.     

深埋锦屏大理岩力学特性与能量演化研究

与浅层岩体相比,深层岩体赋存环境更为复杂,导致其力学特性与常见的浅部岩体存在较大差异。锦屏二级隧洞工程最大埋深超过2 500 m,其引水隧洞最高地应力达70 MPa,开展高应力条件下硬岩的力学特性研究,具有重要的理论价值和现实意义。采用四川大学MTS815岩石力学试验系统对取自2 400 m深的锦屏大理岩开展单轴和三轴压缩等系列静态力学试验。试验结果表明：锦屏大理岩的单轴抗压强度为180.43 MPa,随围压的增长,大理岩表现出“脆-延-塑”力学特征,围压32.0 MPa为分界点;同时,起裂应力、损伤应力和峰值应力均具有相似的增长趋势,所定义的脆性指标的下降趋势逐渐趋于平缓;低围压下,弹性能在峰前占主导,而高围压下,耗散能增长更为显著,弹性能峰前峰后差值减小,表现出更为明显的塑性特征。研究结果为准确描述深层岩石力学行为、确保深部工程稳定性提供了一定的理论基础。     

基于个体模型模拟鱼类对上游水库运行的生态响应

本研究建立了一维全河流和二维局部河段的水环境模型,并与基于个体模式的鱼类模型耦合,从鱼类种群动态角度研究水库运行对河流水生态系统的作用。研究选取了漓江下游的一段复式河道为例,以优势种草鱼和鲫鱼为研究对象,模拟了自然条件和水库调节作用下河道的水环境条件,以及相应的鱼类生长和分布的变化。通过模拟结果的对比分析,发现在不考虑其他外界因素作用下,漓江上游水库运行调节造成的水流的改变对下游非洄游性鱼类具有积极影响,但影响的程度并不剧烈。研究建立的模型方法可以为河流优化管理及水库生态友好运行提供支持。     

二滩水电站对局地环境的影响及效益

二滩水电站位于四川省雅砻江下游,装机3300 MW,为我国二十世纪建成的最大规模水电站。电站自1998年第一台机组发电至今,已运行7年。本文通过电站建设前后环境状况的调查和环境监测成果,就二滩电站建成后对局地环境的影响以及环境效益进行了初步分析和评价。     

准静态应变率下的煤岩非线性力学特性

为研究开挖扰动下煤岩的非线性力学特征，利用MTS815伺服刚性试验机对芙蓉白皎煤矿煤岩进行10-5~10-2 s-1准静态应变率下的单轴压缩试验，分析准静态应变率下煤岩的应力-应变曲线、抗压强度、弹性模量、泊松比等力学特性的变化规律，基于煤岩显著的非线性力学特征，修正并验证黏弹性损伤本构模型的合理性。研究表明:① 煤岩单轴压缩荷载作用下具有明显的压密、线弹性、塑性屈服、峰后破坏4个阶段;煤岩力学特性应变率相关性突出，随着应变率的增加，压密阶段缩短，线弹性阶段增长，屈服阶段应力强化特征及峰后破坏阶段应力软化特征趋于明显;② 由于原生裂隙的闭合和扩展，煤岩受载作用下，各阶段均呈现显著的非线性力学特征，随着应变率的增加，压密阶段和线弹性阶段表现出的明显非线性特征呈减弱趋势;③ 准静态应变率10-5~10-2 s-1范围内，抗压强度随应变率增加由8.83 MPa增加至12.57 MPa，增长率42.35%;弹性模量随应变率增加总体呈现先增加后减小的变化趋势，在10-5~10-4 s-1应变率区间，弹性模量由1 644 MPa增加至1 825 MPa，随后在10-4~10-2 s-1应变率区间内减小，变化趋势发生明显转折;泊松比在准静态应变率下随应变率增加而呈现逐渐减小的变化趋势，从1.53下降到0.71，减小53.59%;整个准静态应变率范畴下，煤岩的力学特征参数(抗压强度、弹性模量、泊松比)均表现出显著的非线性变化趋势，均在临界应变率10-3 s-1附近发生转折。④ 利用一个损伤体和一个Maxwell模型并联方式，综合考虑准静态应变率下煤岩的非线性变化特征后，引入材料常数a对胡克定律进行修正，推导得出准静态应变率下煤岩的非线性损伤演化本构方程，并结合煤岩单轴压缩试验对其合理性进行验证。     

雅砻江流域工程安全关键技术与风险管理

雅砻江流域气象、地质条件复杂,梯级水电工程安全风险管理面临着一系列挑战。分析总结了深埋长大隧洞、地下厂房洞室群、高边坡及滑坡体、梯级水库群联合调度等安全管理的关键技术;利用GNSS、无人机、BIM、GIS等信息技术,开发了泄洪安全实时监控系统、流域中下游水库地震监测系统、流域大坝安全信息管理系统、水电全生命周期数字化管理平台等安全管理应用系统;建立了风险分级管控体系和流域应急管理指挥中心。通过综合利用现代工程和信息技术,流域工程安全与风险处于可控状态。     

利用石英尾砂生产加气混凝土的研究

以石英尾砂作为主要原料，采用水热合成的方法，制备加气混凝土砌块。通过原料选择、浇注工艺、配合比研究及性能测试等手段，得出了适宜配方和关键工艺参数。研究结果表明，利用石英尾砂可生产出符合国家标准、性能优异的加气混凝土产品，充分体现环保利废和建筑节能的要求。