寒区防渗层SBS改性沥青混凝土抗弯性能及三轴静动力特性研究

为提升寒区抽水蓄能电站面板防渗层服役能力,以低冻断温度为调控指标,制备了一种SBS改性沥青混凝土,考察了-1℃条件下该沥青混凝土弯拉应变、弯曲蠕变、弯曲疲劳、静三轴和动三轴性能,并与常规水工90号沥青混凝土对比。结果表明,SBS改性沥青混凝土冻断温度-46.3℃,比水工90号沥青混凝土降低10.1℃;弯曲应变、拉伸应变、弯曲蠕变、弯曲疲劳性能均不同程度提高;-1℃水工90号沥青混凝土静三轴和动三轴试验参数,如黏聚力、模量数、动应力、动弹性模量等显著增加,SBS改性沥青混凝土弹性模量、模量数、黏聚力等刚度指标相对较小,与常温条件水工90号沥青混凝土相当,低温柔性明显较好,能够弥补寒区环境对防渗层普通沥青混凝土造成的不利影响。

河道整治工程对花园口水系防洪能力影响评估研究

河道整治是改善河道淤积、提高河道行洪能力的有效方法。本文以大连花园口经济区陶房河、圣水河和老龙头河为研究对象,开展了无资料小流域地区设计洪水及设计潮位计算,并根据计算结果设置了50年一遇和20年一遇的雨潮组合工况,分别模拟计算了3条河流河道整治前后的水面线,评估河道防洪能力改善情况。

流变学参数表征湿喷混凝土工作性研究进展

为提高工作性对湿喷混凝土施工性能(可输送性、可喷性)的指导作用,归纳了现有各种技术规范的工作性要求,回顾了流变特性与可喷性相关性研究进展,探讨了流变性能时变机制,总结了时变模型发展现状。结果表明,坍落度无法协调可输送性与可喷性工作性需求矛盾,流变学参数应用效果优于坍落度;屈服剪切应力增加,一次喷射厚度变大,回弹率减小;塑性黏度降低,管道输送压力减小,可输送性变好,但屈服剪切应力、塑性黏度与密实度的相关性尚需深入研究;主流的流变性能时变模型为指数、对数、线性、幂函数等经验公式,应加强有物理意义的模型推导;时变预测模型缺乏有效验证手段,应重点研发速凝体系下湿喷混凝土流变性能的原位评估方法。

大藤峡水利枢纽工程泄水闸基础稳定性研究

大藤峡水利枢纽工程坝基软硬岩互层及交错变化复杂,且泄水闸闸门推力较大,为保证工程安全性,对其稳定性水平进行分析与研究。以三维裂隙网络为基础,获取了坝基岩体内部裂隙的连通率和岩体等效力学参数,然后采取数值模拟(离散单元法)的方法对泄水闸28号坝段基础的稳定性模拟与分析。分析结果表明闸坝与坝基整体稳定较好,符合安全需求。

船闸单侧闸墙主廊道输水系统岔管水动力特性研究

船闸单侧闸墙主廊道输水系统具有结构简单、开挖量小、工程投资省等优点,在河谷狭窄、边坡陡峭等地形受限地区具有明显的技术优势,但工程应用难点之一在于如何保证廊道内断面流速的均匀性,避免出现严重的偏流、脱流现象。依托嘉陵江草街二线船闸工程,采用通用CFD软件FLUENT,对船闸单侧闸墙主廊道双阀门输水系统布置中的岔管水动力特性进行较为详细的研究,探讨岔管分岔角、墩头曲线形式以及外壁曲线形式对岔管水力特性的影响,提出外壁采用正弦曲线,内壁采用圆弧-直线-圆弧形曲线的单侧输水廊道阀门段岔管布置体形,可为类似工程设计提供参考。

基于气象要素驱动的流域水旱灾害智慧“四预”系统研究及应用探析

为助力数字孪生水利体系建设,以探索流域水文与气象的复杂联动关系为基础,研究长期气候变化和短期极端天气事件对流域水旱灾害发生频率的潜在影响,推动关键气象要素驱动数据集的多源数据融合和水文气象预测平台的构建,通过中短期极端气象事件的实时预报和同步解译,提升流域防洪抗旱决策制定及工作部署的能力和反应速度。研究成果对于推动数字孪生流域水旱灾害“四预”精细化和智慧化具有重要意义。

气温边界模拟方法在大体积混凝土温控计算中的应用研究

本文在余弦函数模拟气温的基础上,提出傅里叶级数法,并选取我国北方和南方某工程的气温资料,采用两种方法进行模拟对比分析。结果表明,傅里叶级数法模拟的温度与实际温度拟合较好、精度较高,该方法对大体积混凝温控计算方面具有很大的借鉴意义和应用前景。

汪清抽水蓄能电站输水发电系统渗控效果数值模拟研究

抽水蓄能电站输水发电系统埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。依托汪清抽水蓄能电站工程,基于FEFLOW建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,分析了沿输水发电系统纵剖面的渗流场分布特征,并对各部位的渗流量进行预测。根据模拟结果对初始方案进行优化,修改方案取消了不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道使其以自流方式排出渗水,厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供了较大富裕度。修改方案取得较好的防渗排水效果,对类似工程的渗控措施优化具有指导意义。

寒区某水利工程溢洪道底板渗压计测值异常分析

对于寒冷地区的水利枢纽工程,溢洪道底板渗压计往往由于埋深较浅,冬季受冰冻影响,测值容易出现异常。文章针对寒区某水利枢纽工程溢洪道底板渗压计测值异常的现象,探讨了渗压计测值异常的原因,并对寒冷地区溢洪道底板渗压计埋设提出建议。

抽水蓄能电站地下厂房防渗排水方案数值模拟研究

抽水蓄能电站地下厂房埋深较大,受排水廊道、隧洞充水、复杂地质条件、天然地下水等多种因素影响,常形成复杂渗流场。基于FEFLOW软件建立包含输水隧洞、地下厂房、排水廊道、围岩、断层的三维渗流稳态模型,根据模拟结果对初始防渗排水方案进行了优化,取消不必要的中平段排水廊道,并抬升下平段排水廊道,使其以自流方式排出渗水。厂房区排水廊道和洞室群渗流量合计8048.16 m^(3)/d,为地下厂房排水泵选型提供较大富余度。

大藤峡水利枢纽船闸中间渠道非恒定流三维数值模拟研究

采用两相流模型,辅以RNGk-ε湍流模型来模拟双级船闸中间渠道的水力特性,对于自由水面的模拟采用了VOF法。通过对中间渠道中非恒定流的三维数值模拟,主要针对波速、振荡波高、局部水面比降、渠道流速等水力要素进行分析,给出了上、下级船闸不同运转方式下的水力特性,为工程设计提供依据,且可为今后类似工程提供参考和借鉴。

尼尔基水利枢纽工程安全监测综合分析推理子系统设计

尼尔基水利枢纽工程安全监测综合分析推理子系统,整个系统的核心由异常测点分析、测量因素分析、结构因素分析及综合分析推理组成。本文详细介绍了综合分析推理子系统的结构、所分析的关键技术问题及推理机的设计。研究成果可供水利工程安全监测系统的设计提供参考。

寒区渠道冰压力对护坡作用的研究

目前关于静冰压力的研究多集中于水库工程,对冬季存水渠道的冰压力作用规律鲜见研究。针对寒区大型渠道冬季存水结冰问题,采用原位观测法对渠道冰压力展开了研究,并分析了冰压力分布与发展以及对护坡作用的规律。

寒区水电站高面板堆石坝沉降特性研究

为了研究寒区高面板堆石坝的沉降变形特性,建立了堆石坝沉降与库水位、环境温度和时效之间的非线性关系模型,分析认为坝体沉降已基本稳定,与同类型的面板堆石坝相比沉降较大。同时分析了坝体内部测点沉降变幅较大的原因,认为主要与水管内水温的变化有关。

面板堆石坝软质砂岩主堆料工程特性研究

软岩料筑坝与传统硬岩料筑坝存在较大的工程差异性,通过室内物理力学试验,对软质砂岩筑坝料的级配、压实性、渗透性、压缩性、强度及应力应变特性进行了测试分析,成果对于软岩堆石坝的设计与施工具有重要的指导意义。

双小孔技术在真空激光准直测坝变形系统中的应用

传统真空激光准直测坝变形系统发射端的激光器前仅安装1个小孔,对激光进行扩束,这种结构在激光器损坏后,更换过程复杂、难度大。本文提出了一种新的发射端结构(双小孔结构),即在发射端的激光管与密封屏晶间安装2个小孔,双小孔的关键参数是孔径和间距,文中给出了参数的确定过程。通过在发射端采用双小孔结构,既解决了激光管更换的问题,又降低了系统维护难度,减少了维护成本。同时,应用中提出了保持两个小孔轴线一致的方案。

水库土石坝阶梯式上游护坡消浪效果数值模拟研究

阶梯式护坡在满足一定人文景观需求的同时具有较好的消浪效果,近年来已应用在部分堤坝工程中,但目前依然缺乏相关设计参数的系统研究。针对中大型水库土石坝工程,基于速度边界法建立二维波浪数值模型,分析了台阶布设范围、台阶尺寸、坝坡坡度、波坦等因素对波浪爬高的影响。研究结果表明:相较于光滑斜面护坡,阶梯式护坡可以有效减小波浪爬高;在同一波坦及坝坡坡度情况下,波浪爬高随台阶布设范围的增大呈减小趋势,随台阶高度的增加有先减小再增大的趋势;推荐台阶布设范围为自由水面以上1倍波高至自由水面以下2倍波高,推荐台阶高度为入射波高的0.4倍,其波浪衰减系数在60%至70%之间。在推荐阶梯式护坡布置形式下,波浪爬高随入射波坦的增大而增大,随坝坡坡比变缓而减小,当坝坡缓于1∶3.0时,坡度系数对波浪爬高的影响有所减弱。根据推算的综合糙渗系数,可初步估计阶梯式护坡波浪爬高,为类似工程设计提供参考。

蒲石河抽水蓄能电站闸墩多掺合料混凝土抗裂技术研究

通过对大体积混凝土抗裂性能影响因素的分析,确定蒲石河抽水蓄能电站下水库闸墩抗裂主要措施是:在混凝土性能满足设计要求的前提下降低胶凝材料用量和水化热温升,提高混凝土极限拉伸性能,减小混凝土干缩,从而提高混凝土的抗裂性能。

新型区域电力系统电源规划和时序生产模拟

以新能源为主体的新型区域电力系统电源规划和时序生产模拟面临较大困难,针对于此,设计了区域电力系统机组检修计划与机组组合的双层耦合框架,提出了中等规模机组集群方法,可使机组检修与机组组合优化直接耦合。还提出了新型区域电力系统检修优化模型,以系统空闲容量最小为目标函数,考虑系统电力平衡、调峰容量平衡等约束条件,检修计划有利于促进新能源消纳。在机组组合优化模型中,以系统运行成本最小为目标函数,对中等规模火电机组集群进一步采用机组集群求解方法,较准确计算火电运行及机组启停煤耗。在区域电力系统时序生产模拟中,上述方法计算结果明显优于启发式方法,可对各类电源间出力协调平衡进行全局寻优。

洪水过程线同频放大混合整数规划模型

当设计洪水峰、量关系较差时,设计洪水过程线同频放大会出现明显的畸形。构建了设计洪水过程线同频放大混合整数规划模型,以洪水过程线各时段流量作为决策变量,提出了时序系列光滑度函数,并以此作为目标函数,以设计洪峰流量、不同时段设计洪量作为约束条件,首次加入了涨落同向约束条件,保证设计和典型洪水过程线具备相近模式。实例研究表明,当设计洪水峰、量关系不协调时,此模型计算的设计洪水过程线顺滑、各频率之间无交叉,与典型洪水过程线(特别在洪峰附近时段保持)相近模式。研究成果为设计洪水过程线同频放大提供了新的、可行的方法。