长江武惠堤堤防渗透破坏风险计算模型及应用

针对渗透水压力引起堤防渗透破坏问题,以堤防渗透破坏风险为目标,考虑堤防计算水位条件和土层渗透系数的不确定性,建立了堤防渗透破坏风险计算模型。以长江武惠堤17+750断面为例,对汉口水文站水位监测资料进行分析并拟合水位概率密度函数,对该断面渗流规律进行有限元分析,从而拟合渗透破坏概率密度函数,以此建立该断面堤防渗透破坏风险定量表达式。研究结果表明,武惠堤17+750断面堤防在警戒水位与防洪设计水位下,渗透破坏概率分别为0.442 9、0.764 0,渗透破坏风险分别为0.001 421、0.002 52;堤防渗透破坏风险随着堤外水位的升高而增加,但在防洪设计水位内运行时,堤防渗透破坏风险低,堤防渗流安全可得到有效控制。     

南水北调中线湍河渡槽汛期施工水力学分析

湍河渡槽是南水北调中线一期工程总干渠的大型跨河建筑物之一,该工程原计划利用枯水期分两期施工,但为实现2013年底主体工程完工的目标,特将右岸主河槽部位2~5号槽16榀槽身调整至2013年汛期施工。为确保汛期施工的安全进行,在考虑施工现状水力条件变化影响的基础上,主要对推荐采用的两联跨钢平台方案进行了汛期施工水力计算分析。结果表明,钢平台下部河床护底范围为轴线上游35 m和下游50m,两侧堤头护脚防护宽度主10 m,相关计算成果为度汛措施制定提供了理论依据。     

水电工程地下厂房数据库系统的开发及应用

 基于百余个水电站地下厂房资料,采用SQL Server 2005设计后台数据库,C#编程语言作为前台开发工具,开发“地下厂房数据库系统”,达到对水电工程地下厂房重要设计参数及洞室围岩稳定计算分析成果的数据存储、检索、统计、分析的目的。该数据库收录上百个实际工程关于工程介绍、地质条件、地应力场、厂房规模、锚固支护设计、开挖方案设计、反演分析、渗流场分析、围岩稳定分析等方面的内容。该系统实现地下厂房设计及围岩稳定分析工程类比的方法及数据分析的功能,并以云南澜沧江黄登水电站地下厂房为例,通过厂房特征参数检索数据库,得到相关工程,配合使用经验支护参数,实现对黄登地下厂房主厂房支护参数的设计,并运用三维弹塑性有限元软件进行数值分析,验证其合理性。同时,该系统能够利用全面的数据资料充分发掘蕴藏于丰富地下厂房资料中的各种数字特征、从而深化对水电工程地下厂房工程的各种规律性认识,为开发、设计地下厂房专家库系统,并建立全面而系统的地下工程围岩稳定分析和预测方法奠定基础。     

地下洞室开挖锚固支护时机数值模拟

针对采用数值模拟方法分析地下洞室开挖时对支护时机的模拟直接关系到计算结果的合理性问题,基于既有的支护时机确定思路,给出了在FLAC3D中对支护时机实现定量控制的方法.借助FLAC3D内嵌的FISH语言先获得开挖单元移除后的模型等效节点力,再根据选取的支护时机,将开挖荷裁分为由围岩单独承栽和由围岩与支护共同承载两部分.实例分析发现,不同支护时机下的洞室围岩稳定特征差别明显,表明在FLAC3D中采用上述方法能较好地实现对支护时机的定量控制.并运用既有的支护时机确定方法,对某工程的围岩整体稳定进行了计算分析.     

金沙水电站导流明渠设计及出口防冲措施研究

金沙水电站采用明渠导流、工程分三期施工的方案。为了最大限度地缩小明渠规模,充分节省工程投资,同时避免出现施工期临时淹没,将导流明渠底宽确定为35 m以满足施工期上游水位不高于水库移民搬迁水位的要求。同时,导流明渠边坡地质条件复杂,岩体节理裂隙发育,分布花石崖1#、2#挠曲、F22断层、牛筋树堆积体等较大不良地质体,部分边坡含炭质粉砂质泥岩,边坡软岩变形及稳定问题突出。通过采取有针对性地工程措施,使边坡稳定满足要求;同时,导流明渠出口流速大,最大垂直平均流速达12.18 m/s,而下游河道,特别是冷轧厂堆积体基础为深厚砂砾石覆盖层,抗冲能力弱,动床模型试验表明:明渠出口冲坑最深达35.5 m,需采用合金网石兜、格宾石笼护脚加钢丝石笼护坡的防护方案,以满足明渠出口下游防冲刷问题。     

金沙水电站深厚覆盖层条件下明渠出口动态防护措施研究

为解决金沙水电站导流明渠大流量、高流速及深厚覆盖层条件下的岸坡冲刷防护问题,采用物理模型试验方法,模拟研究了不同工况下的导流明渠出口下游河床流速分布及河床冲刷情况,提出了采用合金网石兜、格宾石笼护脚加钢丝石笼护坡的动态组合防护方案.经过多个汛期的实践检验,防护措施取得了良好效果,可为类似工程借鉴.