南水北调中线明渠工程运行风险评价方法研究

在分析南水北调中线明渠工程运行风险主要影响因素的基础上,建立了明渠工程运行风险评价指标体系,并引入了基于直觉模糊集理论的多属性评价模型,对评价体系中各指标进行量化分析,给出了隶属度、非隶属度和犹豫度,最后利用得分函数和TOPSIS法进行综合评价,得到风险等级。以南水北调中线一期工程总干渠潮河段工程风险评价为例,验证了该风险评价方法的有效性和实用性,为工程运行过程中的风险管理工作提供了依据。

大型高扬程泵站出水塔结构振动模态分析

针对大型高扬程泵站出水塔结构在运行过程中存在的振动问题,以甘肃省景泰川电力提灌二期总干六泵站出水塔结构为例,构建ANSYS环境下的泵站出水塔三维有限元仿真模型,在正常工作状态下采用子空间迭代法进行基于环境激励的模态参数辨识,并获取其模态振型,分析了泵站出水塔结构的振动特性。结果表明:该出水塔结构在运行期的基频为9.91 Hz,主振方向为垂直压力管道法线方向;结构的模态振型基本按照横向-竖向-扭转的规律进行,且主要发生在结构中部镂空立柱部位。数值分析结果与现场DASP测试结果基本相符,表明有限元子空间迭代法模拟分析结果有效可靠,实现方便。研究成果能为大型高扬程泵站出水塔的更新改造设计提供理论依据,同时能为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。

基于DASP的泵站压力管道振动测试与分析

大型泵站的压力管道在运行中的振动问题比较普遍,高频大幅的管道振动会严重影响泵站提水系统的安全稳定运行,特殊的运行工况和管道内不稳定的水流流态是引起压力管道振动的主要原因,对压力管道的振动特性进行测试可以反演分析引起管道振动的机理并评价其运行的稳定性.文中采用DASP软件对大型泵站的压力管道振动特性进行测试,通过对代表性测点的信号采集和信号分析,可得到管道的原位振动特性图像.测试结果表明:将基于DASP的测试技术应用于泵站压力管道的振动测试,不仅能够获得管道振动的实时测试信号和振动特性图谱,还可获得振动机理分析所需的更高的测试精度和效率,在工程实践中具有较好的推广价值.

基于DASP的高扬程泵站压力管道模态识别

针对高扬程泵站压力管道在运行过程中普遍存在的振动问题,以甘肃景电工程一期二泵站的4#压力管道为研究对象,采用DASP(data acquisition&signal processing)软件对泵站的压力管道振动特性进行测试。用时域分析法辨识压力管道结构振动的模态参数,分析了不同工况下压力管道的振动状态,并用振型相关矩阵对其识别结果的可靠性进行了校验。实验结果表明:该方法不仅能方便快捷地获取管道振动的实时测试信号和振动特性图谱,其精度与可靠性也能满足压力管道振动机理分析的需求,于实际工程有广泛的应用及推广价值。

环境激励下泵站出水塔结构模态参数辨识研究

高扬程提水泵站的出水塔结构在水流的激励作用下易出现剧烈振动甚至由此造成破坏,为研究其振动特性需对其结构模态参数进行准确辨识。以甘肃景电二期工程总干六泵站的出水塔为例,在工作荷载激励下对其振动信号进行现场采集,根据实测的结构振动时程,利用随机子空间法和特征系统实现算法分别对出水塔结构的模态参数进行时域辨识,并将其辨识结果与ANSYS三维有限元模拟结果进行对比验证。结果表明:随机子空间法和特征系统实现算法均能准确辨识出水塔结构模态参数,其模拟结果与实验结果吻合较好。研究成果可为泵站出水塔结构的更新改造设计和安全运行监测提供理论依据,同时能够为灌区水工结构的模态参数辨识提供技术参考。

基于灰决策法的河道整治方案优选研究

针对河道治理综合整治的多目标、多层次性特点,通过建立灰决策综合评估法模型,利用目标的极性来进行效果测度的计算,根据计算出的综合效果测度空间的大小来确定优选方案。应用该模型对内蒙古乌海市河道整治工程方案进行优选,结果表明该方法计算简便、结果客观,很好地克服了传统的评标方法中人为因素过多、结果趋于均化等缺点。因此,该方法具有较高的使用和推广价值。

非稳定渗流下非饱和土体水力梯度的时变分析

为了研究非稳定渗流对坝体非饱和土体水力梯度的动态变化影响,考虑土体基质吸力与体积含水量的变化关系,建立了非饱和土体的渗流运动微分方程.采用SEEP/W软件对均质土坝在水位降落和上升等工况下的瞬时渗流场进行数值模拟,分析坝体上游侧、下游侧等不同深度的水力梯度变化值,以探寻坝体不同部位水力梯度在整个渗流历时内的动态变化规律及其可能发生渗透破坏的主要时间段.数值模拟结果表明:上游侧坝体底部水力梯度会在骤降历时的60%~70%时间段内出现高出稳定渗流期36.4倍的峰值,是最易引发渗流破坏的时间段;坝体上游侧水位变动区土体的水力梯度在上升历时的25%~50%时间段内增加较慢,在50%时间段后迅速增加,增加幅度达30~50倍,水位上升历时的50%时间段之后是其发生水力渗透破坏的主要时间段;水位升降对坝体下游侧土体水力梯度的影响甚微.计算结果可为大坝的调洪运行管理提供可参考的决策依据.

补水管道顶管设计方案研究

随着城市交通的多元化及城市管网日益密集,管道顶管下穿快速路、上穿地铁、横穿桥墩的应用在今后的工程中越来越多。文章结合南昌市水环境综合治理工程(前湖水系及乌沙河上游段)一级水力调控工程,对管道顶管下穿三清山大道、上穿南昌地铁2号线、横穿生米大桥西互通匝道桥墩的设计方案进行研究。计算结果表明:一级补水管道施工以及运营期间对隧道衬砌及生米大桥的影响非常小,其计算方法及经验可为类似工程设计提供参考。

西藏某水电站近坝库岸滑坡稳定性分析与评价

近坝库岸堆积体边坡的稳定性,对电站的安全运行及其上居民安全影响至关重要。以西藏某水电站近坝库岸滑坡堆积体为例,针对该滑坡堆积体蠕变、蠕滑进行了专门的勘察与监测,通过勘探、物探、试验及变形监测等资料,采用极限平衡法及有限元强度折减法进行稳定性分析,查明了堆积体的稳定边界条件,验证了滑坡堆积体的变形破坏形式与实际相吻合。结果表明:堆积体整体处于临界失稳状态,预测其破坏形式将以蠕滑塌岸的方式调整至稳定,不会产生大范围的高速滑坡,同时也不会堵塞水库。