大型水利枢纽工程高精度平面控制网设计研究——以向家坝为例

以向家坝和其他一些大型水利枢纽工程高精度平面控制网的设计为例,通过分析与计算,认为采用地面边角网布设方案的现状应该改变。提出以GPS网为主、精密测量地面边为辅的联合网方案。同时指出单纯的GPS网和只测少量地面边作检核的做法也不可取。以向家坝施工平面控制网为例,从精度、可靠性、点位坐标以及经费等方面对其地面网、GPS网和联合网三种方案进行详细的讨论。结论对用联合网取代地面边角网的进一步研究和制订相应规范都具有重要的理论与实际意义。

龙滩水电站输水发电系统布置设计及研究

简述龙滩水电站左岸输水发电系统地下洞室群的工程地质条件 ,论述主要建筑物的布置设计 ,介绍岩锚吊车梁设计研究与结论 ,分析洞室群开挖支护后围岩稳定性以及对支护参数的合理选择 ,并对下一步需要展开设计优化与研究工作进行探讨。

三板溪施工截流设计与模型试验研究

按照模型试验相似条件 ,对三板溪水电站截流模型进行制作 ,选取典型的几种工况进行截流全过程的模拟。随着龙口束窄程度不同 ,观测龙口各水力要素的变化情况 ,通过模型试验研究分析 ,验证和优化三板溪截流设计。试验研究结果表明 ,三板溪拟定的截流设计方案是合理可行的。

龙滩水电站电力市场及电力电量消纳研究

从市场经济角度出发对龙滩水电站的电力市场及电力电量消纳进行了全面深入的分析 ,论证了龙滩的基本电力市场在“两广”地区 ;分析了龙滩的电力市场空间 ;以实现地区能源资源优化配置和系统整体经济性较优为准则 ,研究了龙滩送电广西、广东的合理比例 ;并研究了广西、广东电力需求水平降低等因素对龙滩的电力市场空间及电力电量消纳的影响 ,分析了龙滩的市场风险和规避市场风险的可能措施。

反倾岩质边坡变形特征的三维数值模拟研究——以龙滩水电站工程边坡为例进行三维变形特征分析

以龙滩水电站工程边坡三维变形为例,分析了层状反倾岩质边坡当边坡与岩层夹角变化时,边坡的变形特征。并通过数值模拟根据变形曲线对不同范围边坡与岩层走向夹角的变形特征进行了定性描述。

滑带土长期强度参数的衰减特性研究

以大量的滑带土强度参数变化例子为依据,从影响滑带土长期强度的因素,如滑带土的含水量、滑带土的粒度成分、滑带土密度、试验条件、滑带土的矿物和化学成分以及水质特性等分析入手,对结构面力学参数的衰减特征进行了动态分析。研究结果表明:工程年限内在综合考虑影响滑带土因素的基础上,对滑带土参数的衰减特性可进行半定量评价,其值一般不会低于饱和直剪试验低值。借鉴边坡稳定性评价的定性、定量方法,对滑带土力学参数在工程年限内的变化提出了动、静态的评估方法。经在广西龙滩水电站蠕变体B区应用,其可靠性都得到了很好验证。

重力坝深层抗滑稳定研究

对地质条件复杂的某重力坝工程挡水坝段,以非线性有限元法进行静力荷载作用下的深层抗滑稳定研究,揭示了由于基岩内部软弱结构面的存在和变形而使地基逐步破坏并导致坝体和地基最终失稳的机理。与刚体极限平衡法分析结果相比较,指出后者的局限性及其原因。同时建议对将发生大变形为滑裂体提供运动空间的软弱带直接进行加固,这一措施可有效防止重力坝的深层抗滑失稳。

土石方动态调配模型与可视化研究

土石方调配是土石坝或堆石坝施工中的一个核心问题 ,其合理与否对降低工程造价和保证工程的顺利进行具有重要的经济、技术价值。根据其受时间 -空间影响与约束的特点 ,文章在总结现有研究成果的基础上 ,采用系统分析的手段 ,提出了一种将动态问题静态化的方法 ,并利用线性规划大M单纯形法对问题进行求解。在数学模型上 ,深入而细致地考虑了实际施工中的一些人为约束因素 ,增强了模型的通用性与灵活性 ;借助于GIS技术的强大空间信息处理功能 ,将土石方调配成果以三维动画的形式显示出来 ,以达到形象直观的目的 ;在程序实现上 ,采用强大的程序设计语言工具VC + +开发出了界面友好、操作简单、适用性强的软件。最后 ,以其在某大型土石坝工程土石方调配项目中的成功应用 。

向家坝水电站VII坝址三维地质建模研究

以向家坝水电站VII坝址为例,讨论了三维地质建模的几个关键问题及其处理方法:①多源数据的整合方法;②采用Laplace插值点和原始数据点共同构造地质曲面的方法;③基于裁剪的近层状地质体的构造方法。展示了向家坝VII坝址三维地质模型在显示、自动成图、虚拟现实漫游和三维数值计算等方面的应用效果。

多股多层水平有压淹没射流消能特性研究

对多股多层水平淹没射流有压体型消能特性和水力特性进行了消能分析和试验研究.实测的消力池底板压力分布特性、流态稳定性、流速衰减规律表明,采用有压射流将高速下泄水流导入下游水体中,利用三元强剪切及紊动消能,可大大降低临底流速,减小消力池底板上的动水冲击,增加淹没射流消能的稳定性,减小了雾化对周围环境的影响,是一种消能率高、低雾化、适应性较好、安全的新型消能方式.但是,对于中孔进口位置较低的水利枢纽工程存在深水闸门受力过大及开启条件限制较多等不足.

长潭岗水电站反拱形水垫塘研究及应用

介绍了长潭岗水电站反拱形水垫塘的布置型式和结构构造,用有限元的方法计算了动水荷载作用下的底板应力和位移,通过水工模型试验,测试了底板上的动水压强.本工程已经建成,并埋设了结构和水力学原型观测仪器.长潭岗拱坝反拱形水垫塘的应用研究,可为大型水电站拱坝水垫塘型式选择提供借鉴.

综合地质信息系统及其应用研究

针对山区大型边坡与地下工程复杂的稳定性评价与预测问题 ,提出了综合地质信息系统 (SGIS)的框架 ,并建议对一些重要的岩土工程建立SGIS ,以便随时把握工程的全局状态 ,并及时作出进行监控设计与信息化施工的正确决策 ,以适应我国现代化工程建设高速发展的需要。为此 ,开发了专用型的SGIS ,并在文中给出了它在一个大型水电站船闸边坡工程中的应用实例。

龙滩有层面碾压混凝土的试验研究

本试验侧重有层面碾压混凝土的性能研究。重点研究了不同层间间隔时间、不同层面处理方式、不同胶凝材料用量、不同试验龄期的碾压混凝土层面抗剪断特性 ,层面强度特性、变形性能、抗渗性能等 ,并给出相关关系式 ;通过比较论证了采用水泥砂浆作为处理层面结合的材料的可行性。研究工作针对龙滩高碾压混凝土重力坝设计的需要 ,其成果为即将开工的龙滩工程建设提供了重要的参考依据。

水利水电建设工程生态环境质量定量评价体系研究

依据国家有关法律和法规 ,根据水利水电建设项目工程的特点 ,提出了一个综合反映水利水电建设工程生态环境质量定量评价体系 ,它从一系列指标的客观实测值或估算值与该指标在生态环境中的主观环境质量评价等级两者间建立评价体系 ,并根据拟建水库的生态环境效应判别并运用特尔菲法确定各指标的权重。

水平多股淹没射流理论及试验研究

针对水利水电工程中高水头、大单宽流量泄洪消能问题,提出多股多层水平淹没射流新型消能型式.对这种复杂三元混合淹没水跃进行了理论分析,推导出跃前水深和跃后水深之比和消能率计算公式.对其流动的水力特性和消能机理进行了分析和试验研究,测量了消力池内压力分布规律、水面形态、流速分布和脉动压力特性.分析了出口体型参数对流态稳定性和水力特性的影响,获得体型参数与水力要素之间的关系以及变化规律.分析了多股多层水平淹没射流消能机理,尤其是强剪切消能和小尺度漩涡消能的效率和机制.研究表明,它是一种流态稳定、适应性强、低雾化、高消能率的新型消能方式,能够减轻工程建设给环境带来的不利影响,有利于工程应用.研究成果为实际工程设计提供了科学理论依据.

混凝土重力坝承载能力的分析研究

混凝土重力坝的承载能力是高坝设计中重要的研究课题 .本文根据应变空间表述的弹塑性增量理论 ,采用稳定性分析方法研究重力坝的承载能力 ,给出混凝土重力坝与坝基岩石系统失稳的判别准则 ,同时按两种不同的材料强度储备方式 ,研究重力坝的承载能力 .这种方法能反映因混凝土和岩石材料损伤和软化导致重力坝系统失稳的物理机制 ,使分析建立在一个严谨的力学基础之上 .计算实例表明 。

向家坝工程大坝混凝土施工过程动态仿真研究

针对向家坝工程大坝施工特点 ,系统地分析了混凝土坝施工过程中的各主要因素之间相互联系和制约关系。建立了以塔带机、缆机为主 ,门塔机、胎带机为辅的组合施工方案浇筑模型 ,采用计算机跳仓选块的方法 ,将大坝混凝土施工模拟成果实现动态三维可视化仿真。解决了优化施工程序、施工机械配套及大坝施工工期论证的关键问题。

江坪河水电站可能最大暴雨研究

对1935年7月发生在长江中游的特大暴雨(其水汽入流路径距江坪河水流域中心经、纬度相差不到1°)移置的可能性和移置位置进行分析,并对其进行水汽放大和移置改正,最终推求出江坪河流域可能最大暴雨.同时考虑水汽因子和动力因子,采用当地暴雨法推求出可能最大暴雨,通过效率、水汽和风速放大推求可能最大暴雨,作为移置放大方法的佐证成果.

向家坝水电站工程土石方调配平衡研究

向家坝水电站工程土石方开挖、填筑及弃渣量巨大,土石方调配问题合理与否,直接影响到工程进度、质量、投资等目标的实现。尤其是弃渣要求用于建设施工、生活营地,能否合理调运并及时形成这些场地,对工程顺利实施有重大影响。使用计算机模拟技术,采用应用广泛的运筹学线性规划方法,建立了向家坝工程的土石方调配数学模型,编程电算求解,得出调配优化结果并汇总分析,据此判断弃渣道路布置、道路运输强度、施工场地形成以及渣场规划容量的合理性。研究结果为向家坝水电站工程土石方调配施工组织设计提供了可靠依据。研究证明,采用线性规划方法解决水电工程土石方调配问题是合理可靠的。

重力坝设计新思路

碾压混凝土(RCC)筑坝技术是混凝土筑坝技术在材料与施工技术上的革命,本文从RCC坝的现状入手,分析大坝产生裂缝和导致渗漏的原因,论证了尽可能降低重力坝坝体混凝土中的胶凝材料用量,就可避免温度裂缝的发生。提出的重力坝设计新思路是:坝体混凝土只满足应力与稳定的要求,无需承担防渗功能,而大坝的防渗功能,应由上游面专门设置的防渗结构来承担,即大坝的设计应体现功能分开的原则。