引调水工程实体质量检测技术及其应用

针对引调水工程建设和运行设施特点,应在工程建设期直至运营管理期对引调水工程适时进行无损检测,并对其建筑物质量进行评价和监督。详细介绍了工程设施实体质量无损检测的主要内容、适用方法及检测结论等,为工程实体质量控制以及工程建设整体质量保证进行了有益的探索。通过工程应用实例验证,说明工程建设和安全运行期间的实体质量检测可判定所检测出的工程质量问题缺陷是否应及时进行修复和处理,从而为质量控制和质量保证提供了可靠的科学依据。     

高水头船闸第二分流口自分流体型水力特性研究

高水头船闸输水水流能量巨大,水力指标高,对输水系统布置和型式提出了更高要求。大藤峡水利枢纽工程船闸最大设计水头40.25 m,输水系统第二分流口拟采用空腔自分流型式,在国内外尚无先例。通过采用三维数值模拟的技术手段对该分流口型式及输水系统整体分流性能进行系统研究,详细分析在各典型充、泄水时刻第二分流口部位的水动力特性,论证在工程实际应用中的可行性。研究结果表明,在合理布置各分支廊道的出水支孔尺寸后,该分流口型式在充、泄水过程中分流效果较好,但在分流口内部存在典型流速、压力分布区域,特别是在泄水工况下分流口大墩头附近存在较大范围三角低流速紊动区域,可能会对分流口结构造成不利影响。研究成果可为全面掌握该分流口型式的水力特性以及进一步改进优化提供技术参考。     

基于非负矩阵分解的水量分配方案后评价

提出了水量分配方案后评价指标体系,建立了基于非负矩阵分解的水量分配方案后评价模型,并以1983年国务院批复的引滦水量分配方案为研究对象进行了水量分配方案诊断式后评价。该方法利用非负矩阵分解算法将指标矩阵最大程度分解为基向量和权向量,根据权向量元素的数值对水量分配方案进行评级,根据基向量元素的数值判断评价指标的实施状况。通过对引滦水量分配方案质量、实施过程、实施效果和可持续性的调查分析,得出方案综合后评价结果为优,但在来用水可持续性、对水环境影响及水质目标保证率等方面需加以改进。评价结果表明,基于非负矩阵分解原理的后评价方法评价效果较好,可为水量分配方案等项目的后评价提供科学依据。     

无限深透水坝基悬挂式垂直防渗体保角变换-边界元渗流计算

无限深透水坝基轮廓复杂,透水层深度大,其渗流计算精度难以保证。本文提出用保角变换-边界元法计算含有无限域渗流计算问题。保角变换将复杂的坝基轮廓线边值问题变换为水平线边值问题,使渗流计算边界问题大大简化;边界元法在求解边界简单的无限域渗流方面优势明显,两种方法联合使用进行求解,能充分发挥保角变换和边界元法各自优点。通过组合法计算结果表明：联合法计算更加快捷、简单,计算结果更加符合无限域的实际情况,可为解决无限域渗流问题提供一条途径。     

引水工程大流量渡槽结构型式选择

针对工程等级高、过水流量大、抗震设防要求高的引水工程,渡槽结构型式选择存在工程技术难题,根据引水工程渡槽槽墩较高、荷载大、结构断面大、沉降变形影响因素较为复杂特点,进行了渡槽支承型式、槽身截面形式、渡槽墩身的比选。结果表明:简支结构具有减少施工难度和不均匀沉降对槽体结构应力影响,简化结构受力条件,简支结构较为有利优点。空心重力墩具有节省材料,充分利用材料强度,刚度较大,墩身质量较轻,抗震能力和抗冲击强,高度较大优点,对类似工程设计具有参考意义。     

考虑地层渗透性各向异性的堤防工程三维防渗结构优化分析

在透水地基上修建长堤防工程,堤基防渗结构的渗控效应直接影响堤防的安全运行。根据岷江干流虎渡溪工程库区长堤防工程地质条件,采用三维渗流分析方法,对堤基高喷防渗墙的布置结构进行优化分析。结果表明：高喷防渗墙可有效降低堤后地下水水位,减小库水向堤后低洼保护区域渗漏,但其渗控效应受防渗结构空间展布长度、深度与渗透性以及地层材料渗透性各向异性的影响。满足低洼保护区域不溢出要求的防渗墙最小展布长度随其布置深度的增大和施工质量的提高而减小,防渗墙渗透系数小于1×10^-5 cm/s并将透水性强的覆盖层截断时,其渗控效应明显,若进一步提升防渗墙质量和布置深度则效果不显著。防渗墙质量的提高对堤防渗控效应的提升受地层材料渗透性各向异性的影响较小,而布置深度增大在渗透性各向异性比较大时对渗控效应与防渗结构优化设计的影响较大。随着地层材料渗透性各向异性比的增大,防渗墙所需最小空间展布长度逐渐增大,由各向同性时的180 m增大到220 m,且当渗透性各向异性比较大时,可能有必要增加防渗墙布置深度。     

饱和砂土吸力基础沉贯过程中渗流场分布

针对不同长径比的传统吸力基础及裙式吸力基础,采用有限元数值模拟的方法,研究其在饱和砂土内吸力沉贯过程中的土体渗流场分布规律。研究结果表明:传统吸力基础在沉贯过程中,土中渗流场均呈现层状分布,水头等值线密集分布于主桶内部土体,相对比较平缓;而主桶外部水头等值线变化较小且分布比较稀疏。裙式吸力基础渗流场主要存在于主桶内部和裙结构内部,并向外扩散至部分土体。吸力沉贯过程中土体的水头损失主要集中在主桶内部和裙结构内部,土体中的孔压分布和传统吸力基础规律一致,即成层状分布并未出现泡状的孔压分布形式。研究成果对揭示吸力基础沉贯机理有理论指导意义。     

南水北调中线总干渠水质变化趋势及污染源分析

为了解和掌握南水北调中线总干渠水质状况,依据总干渠26个常规水质断面监测数据,分析了总干渠沿程水质变化趋势。结果表明,主要污染指标(CODMn、氨氮、总氮和总磷)呈现出沿程增加趋势。根据影响总干渠水质的潜在影响因素,分析了7类污染源(直接水污染、大气粉尘沉降、桥面雨水污染、底泥污染、周边垃圾场淋溶液污染、雨洪污染、受污染地下水)及其可能对干渠水质产生的影响程度,并针对不同污染源提出了防控对策,供管理部门决策参考。     

引江济淮工程水源区论证分析

水源区论证是引调水工程前期工作的重要内容。引江济淮工程调水规模大且水源区受影响因素多、影响涉及范围广,因此,对该工程水源区进行论证较为复杂。在开展有关规划依据、经济社会发展需求分析的基础上,对引江济淮工程进行了取水合理性分析;在考虑规划水平年工程取水水源论证范围内水库群的联合调度、增耗水以及跨流域调水等因素的基础上,对水源的可靠性进行了分析,同时,也对工程给水源区水文情势、水域主要功能和纳污能力、咸潮上溯等方面可能受到的影响进行了分析研究。分析结果表明,引江济淮工程取水合理、水源可靠、对水源区造成的影响较小。     

浙东引水调度管理系统设计与实现

浙东引水工程输水线路长,运行管理十分复杂,为了保障浙东引水工程的长期安全稳定运行和工程引水调度效益的发挥,应用网络技术、数据库技术对引水线路沿程实时监测信息进行了汇聚和分析,提出了基于时间序列分析的引水调度的周期均值叠加预报的年计划预报方法、引水调度动态修正方法以及引水调度信息流程;研发了基于GIS的浙东引水调度管理系统。系统具有信息监测管理、调度管理、工程管理、政务服务等功能,实现了对引水调度信息的实时监测和汇聚共享。应用结果表明系统运行稳定,在工程引水调度中发挥了较好的作用。