流量监测设施现状及江苏省主要河道适用性分析

流量监测是水文测验工作的重要部分,是水利信息化的基础,通过分析定点式ADCP、超声波时差法、侧扫雷达、雷达波等流量监测设备的原理、安装方式、成本等特性,分别总结其适用工况与优缺点。本文以江苏省河道为例,结合河道特征与需求对流量监测设施做适用性分析,为水文设施建设提供流量监测方案参考。

数字孪生水利水电工程扩展数据结构建立方法

针对水利水电工程专业众多,建模工具的差异会导致专业协同或阶段性成果移交时出现数据移交难度大甚至数据丢失的问题,创新性地提出通过按需扩展IFC(工业基础类)原数据结构,建立数字孪生水利水电工程扩展数据结构方法,形成面向语义表达、几何表达和属性集表达的水利水电工程IFC扩展表达方式,为水利水电工程易丢失的数据提供标准化存储空间。以此为基础,基于Autodesk Revit软件并借助Revit IFC Exporter开源工具包,研发包含几何信息、属性信息等的扩展IFC导出功能,对坝体结构进行扩展和导出,验证扩展数据结构建立方法的可操作性。最终通过数据移交案例,证明了该方法能够有效保证工程信息在移交过程中不丢失。

BIM模型三维出图关键技术研究与应用

为解决BIM模型三维正向设计出图问题,基于MicroStation三维设计平台,通过二次开发方式系统研究成图及标注关键技术。通过提取剖切位置处模型切面、剖视范围内三维模型,实现剖面图底图绘制;通过将材料属性信息和剖面图关联,并配合预定义填充符号库,实现剖面图自动填充;通过将自定义数据结构在模型和图纸之间关联,实现图纸与模型联动更新;通过修改剖视图中前视范围内不可见边显示样式,实现二维剖视图中不可见边虚线显示;研发二、三维图面高程、坡比、桩号等快速标注、图框快速调用工具,实现快速成图。实例应用结果表明,该方法可明显提升基于BIM模型的二维图纸生成效率,适用直线型、折线型等不同剖面位置线图纸批量剖切,满足结构模型、地形模型、地质模型等同时剖切需求、不同出图比例图纸剖切要求、模型修改后图纸批量更新需求,研究方法和软件开发思路可为同类项目提供参考。

基于遗传算法的空箱式挡土墙多目标优化设计

为高效、准确、自动化地实现空箱结构的优化设计,以空箱式挡土墙为研究对象,基于Python语言和ABAQUS软件进行参数化建模,实现了结构建模及有限元计算分析全套流程的自动化。结合某水闸工程中的一座空箱式挡土墙结构,以多个强度和稳定性指标的最优化和混凝土体积的最小化为目标,以规范要求的指标阈值、几何尺寸和体积限制为约束条件,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)进行空箱式挡土墙多目标优化设计。为进一步提高计算效率,基于人工神经网络算法建立了代理模型,实现了与实际有限元模型的高度近似。结果表明,依据所提出的优化设计方法进行空箱式挡土墙多目标优化设计,可以在有效控制强度和稳定性的前提下尽可能地缩减混凝土用量,具有显著的经济效益。

基于双高和升本任务水利工程制图“中高本”一体化课程教学衔接探究

在高职院校(或部分专业)向职业本科升级的新环境下,以国家双高水利工程专业群开设的《水利工程制图》为研究对象,提出“中职重基础,高职会应用,本科善创新”的“中高本”一体化课程设计理念。具体做法是重新划分教学内容的知识点和技能点并提出“初中-中职、中职-高职、中职-职业本科、高职-职业本科、高中-高职、高中-职业本科”6种不同升学出口的具体要求,分层次设计职业素养思政目标,在模块化教学的基础上采用任务驱动和不同教学秩序开展具体教学工作,针对不同升学出口提出不同的考核办法。最终实现内容不重复、技能螺旋上升、职业素养全贯通的课程衔接目标,为“中高本”一体化课程研究提供一定的借鉴。

基于Revit二次开发的模板工程量提取应用研究

为解决传统模板工程量计量复杂繁琐等问题、满足快速提取BIM模型工程量的需求,提出基于Revit API二次开发的混凝土模板工程量提取方法,将模板计量统计流程结合BIM可视化优势实现模板统计的交互式操作,使模板工程量的提取过程可关联三维模型实现实时映射,并以水闸闸墩为实例进行验证。与传统计量方式进行对比,结果表明:该插件效率高、可视化程度好,有效避免了在工程量统计过程中因数据模糊而造成的返工,同时还通过创建参数标签,将工程量储存在模型中形成数字资产。该插件不仅提高了计量的准确性和时效性,同时为进一步扩展BIM造价全过程管理应用提供了一定的技术参照。

高职水利工程专业《水利工程制图与CAD》课程改革初探

《水利工程制图与CAD》是高职水利工程专业的专业基础课程,是《工程制图》与《计算机辅助设计》两门课程的结合,作者根据多年教学经验,从课程内容选取与教学方法改革两方面介绍了教学经验,供读者参考。

板岭水库工程导流隧洞封堵设计与施工技术

导流洞的封堵是保障水库安全运行和充分发挥其综合效益的关键环节。以广西板岭水库工程为例,结合工程地质围岩条件,深入探讨施工导流隧洞封堵的设计及施工关键技术。提出了在临时堵头内部埋设导流钢管、在堵头浇筑前封闭的封堵排水方案,有效防止因钢管封堵不严密而造成的渗漏问题。固结灌浆在开挖衬砌时施作,接缝灌浆采用预埋管和排气槽方式,提高了堵头的整体性和稳定性。方案合理有效,简便实用,可供类似工程参考。

石陂水库除险加固工程设计方案分析

开展小型病险水库除险加固,是保障水库工程安全运行和效益发挥的重要举措。以石陂水库为例,对设计洪水进行复核,确定了水库特征水位,通过系统分析水库存在的病险问题,提出了水库大坝、溢洪道、输水涵除险加固措施。经验算,水库渗流、大坝与溢洪道稳定性、输水能力均满足设计要求。除险加固方案能够有效消除溃坝等安全隐患,发挥其兴利避害效益,也为类似工程的设计提供参考。

BIM二次开发在水利工程施工设计中的应用

BIM技术的推广应用为水利工程设计提供了新的思路和方法,理论上可以提高设计效率与质量,但在水利工程施工建筑物的设计建模过程中,仍存在建模步骤繁琐、缺乏专业领域设计工具支撑等问题,针对上述情况,基于Bentley平台进行二次开发,研发了水利工程三维施工设计工具,对常见施工专业涉及的围堰、导流建筑物、弃渣场等进行研究。结果显示,工具能有效地提高三维模型的建模效率与算量准确程度,同时为工程建筑物布置、设计方案比选提供基础支撑。实际工程项目应用表明,成果可明显提升设计的质量及效率,可为同类工程设计、算量及方案比选提供参考和借鉴。

绿色设计理念在水利工程设计中的有效运用

阐述了绿色设计理念的背景及价值,对绿色设计理念在加强河流断面设计、水生态修复设计、水源保护和取水保护设计、节能设计中的具体应用进行了分析。研究结果表明,借助绿色设计理念,水利工程在工程形式和规模、工程结构优化、环境影响降低以及水资源管理和保护等方面取得了显著成效。

我与标准化的情与缘

似乎转瞬间,38载在职生涯已逝。对于标准化,也从无知、相识、研究到热爱。来到退休的人生节点上,回顾过往,面对余生,与标准化的缘分,是未了情?还是情未了?随着记忆的书页掀动,我的思绪在一个个“篇章”中展开……工程建设标准篇忆往昔,我参加工作的第1年(1984年)是在当时国内坝高最高(32米)的寺塔淤地坝工地上当技术员。我主要负责检测前后土围堰的碾压质量和冲淤泥土的沉降与排水,监测上下游围堰是否滑坡等技术工作,当时手头只有《淤地坝》一书。

水利水电工程电气CAD技术的有效应用

水利水电关乎到国计民生,因此我国在这些年加大了对水利水电工程的建设力度。而对于水利水电工程来讲,电气工程会直接影响到水利水电工程的总体质量,因此要予以高度的重视。电气工程需要承担大量的工作任务,并且容易被不同因素所影响,因此很容易引发应用风险。所以要对电气工程进行优化和创新。其中CAD技术因算力强、图像处理水平高而得到了广泛的使用。若能将其应用到水利水电电气工程当中,则就能够提升设计质量和效率,减轻工作人员的工作量,从而促进水利水电工程的总体发展。那么接下来,本文就来讨论一下应如何将CAD技术合理应用到水利水电电气工程当中。

海河防潮闸除险加固工程施工导流设计

海河防潮闸工程位于天津市滨海新区海河尾闾,施工期间中心城区和滨海新区的防洪、排涝任务十分艰巨,施工导流标准选择非常重要。特别是闸址周边城市建筑物密集、可用施工场地狭小,施工导流布置方案的选择是重中之重。淤泥质的河道地基致使围堰型式及导流明渠型式的选择十分困难,导流建筑物设计需要结合地质、材料、施工方案等因素综合考虑。介绍了在海河淤泥质软基上海河防潮闸施工的导流设计标准、导流布置方案选择,以及双排拉森钢板桩围堰及水泥搅拌桩型钢支护边墙的导流明渠的设计、施工及运行。

向水而生,城市水利基础设施公共化设计策略——以三座城市水泵闸为例

水利基础设施是城市的重要组成部分,维系着城市的日常运行。水泵闸作为水利基础设施中重要的一环,由于所处位置和管理的需要,往往与城市环境较为疏离,但在城市内是广泛分布的。伴随着城市规模的不断扩大,水泵闸与城市之间的关联日益紧密。这部分位于城市内或城市边缘的水泵闸,有可能发展为承载居民活动的城市公共空间。文章选取了深圳洋涌河水闸、浙江椒江南岸双闸桥驿和浙江湖州金茂田园牧歌水闸改造三个城市水泵闸公共化案例。这些案例突破了城市水利基础设施单一功能的限制,通过对环境的回应和不同功能的复合,一定程度上实现了与城市公共生活的结合,为城市公共空间的多样化作出了贡献和创新。基于对这三个案例的分析,文章提出了一套从条件选址、实施策略到后期运营全流程的城市水利基础设施公共化策略,为未来城市水利基础设施的设计提供参考。

引洮供水二期配套工程调蓄水池沿河防护设计

分析了调蓄水池外坝坡及葫芦河右岸护坡现状及存在的问题,根据调蓄水池防洪标准对河道右岸边坡进行防护,重点阐述边坡稳定及防护的设计计算过程和岸坡的处理措施。

新地沟水库溢洪道布置形式和消能参数设计

水库溢洪道构造虽然简单,但与洪水流量、速度等参数紧密相关。通过对比确定了溢洪道采用侧堰布置形式,且为正槽开敞式,经理论计算,其泄流能力满足要求。通过物理模型模拟对比传统型和跌坎型2种消能方案,由结果可知,跌坎型在消能效果、水流稳定性、消力池长度等方面均有明显优势。

风荷载作用下滨海地区水闸结构受力特性研究

以广东省珠海市金湾区滨海商务区机场东路东侧主渠水闸为例,针对水闸结构所受风荷载,对比研究中英美日设计规范的计算方法,分析各国方法的差异;基于计算流体动力学数值模拟,对不同风向、规范风压及极端台风天气下水闸结构所受风荷载的分布情况进行研究;采用结构有限元分析不同风荷载工况下,水闸结构的受力特性,为滨海地区水闸结构的抗风设计提供一定的借鉴意义。研究结果表明:中国规范考虑风振系数后的风荷载值与英美日3国规范基本相当;水闸风向系数为0.75~1.03,风荷载可根据水闸朝向与主导风向的夹角乘以一定的风向折减系数;水闸背风面风荷载体型系数大于常规建筑物,建议水闸结构按照风敏感建筑进行风荷载计算;台风极端天气作用下,水闸结构风荷载在考虑风振系数的基础上再乘以一定的放大系数,并适当增加水闸结构的刚度以满足正常使用要求;考虑外海潮位及风暴增水的叠加影响,水闸结构地基承载力建议乘以不小于1.15的安全系数。

三维开挖在亭子口灌区隧洞设计中的应用

隧洞进出口开挖设计是隧洞设计重点和难点,设计过程涉及水工、地质等多个专业的配合,设计和绘图过程繁琐易出错。随着水利信息化技术的不断发展,三维设计在水利工程设计中应用的越来越广泛,Bentley三维设计平台的GEOPAK三维开挖设计软件在水工建筑物开挖设计中取得了广泛应用。结合亭子口灌区一期工程第Ⅳ标段隧洞设计过程,介绍了利用GEOPAK进行隧洞进出口开挖的流程、要点、常用操作技巧、与相关专业的配合等内容,为类似工程设计提供了经验。

泵站工程设计中几个问题的探讨

泵站是水利工程的重要组成部分,深入研究泵站选址、工程布置、水泵选型、厂区设计、信息化建设等方面的问题,可以使泵站布局更加合理、使用效率更高、能源消耗更少、运行管理更加便捷。泵站信息化建设可以提高泵站自动化运行水平,为区域智慧水务平台建设提供基础数据,实现区域水利设施联合调度。