白溪水库补充供水消能室设计

白溪水库补充供水消能室位于厂坝之间，锥阀孔口流速高达28m/s，高速水流的消能问题以及结构安全问题是消能室设计的关键，本文从消能室布置、水力学试验和结构设计等方面介绍了补充供水消能室的设计。

周公宅水库工程引水发电系统取消引水调压室的设计

按规范要求，当水道水力惯性时间常数大于2～4s时应设置调压室，周公宅水库工程在初设阶段设置了引水调压室，招标、技施阶段通过对发电引水系统布置及调保参数优化，在过渡过程计算和运行条件分析的基础上，取消了引水调压室，取得了一定的效益。介绍了周公宅电站取消引水调压室的论证过程。

裂隙岩体水力学特性研究

基于裂隙中的水流运动规律,通过现场压水试验,研究裂隙岩体的渗透特性及其高压渗透特性,重点分析其水力学特性的应力相关性。试验研究表明,裂隙岩体的渗透性与应力赋存环境密切相关,且对应力十分敏感;裂隙岩体的应力环境、水力劈裂压力及裂隙充填情况不同,其高压渗透特性有较大差异。同时,通过总结前人的研究成果并结合数值试验分析,从裂隙岩体渗流的非连续性、非均质性、各向异性、优势水力特性及尺寸效应等多方位描述裂隙岩体的水力学特性,对其水力学特性及其成因进行综合评述。

大跨度地下洞室拱顶稳定性及支护措施研究

拟建的金沙江下游一水电站引水发电系统地下洞室群规模巨大且布置复杂,其圆筒型阻抗式调压井高度达100 m,直径达50 m,洞室在同类工程中罕见,拱顶稳定及支护措施问题突出。针对复杂地质条件下,尾调顶拱围岩潜在的应力型破坏和结构面导致的变形与坍塌两类不同性质的问题,采用工程地质分析与三维数值模拟3DEC等相结合的方法,深入探讨圆筒形尾调室围岩应力集中范围、程度和高应力破坏风险;说明软弱层间错动带对围岩变形稳定影响及其安全性。研究表明:圆筒形尾调室总体受力特征良好,拱顶应力集中水平(30～44 MPa)相对不高,高应力破坏问题不突出;但层间错动带对拱顶稳定影响明显,沿层间错动带的错动变形较大且NNE向浅层7 m范围发生剪切屈服。采用系统支护与混凝土置换的加强支护措施后,可以明显减小层间带的错动变形,提高层间带的安全储备。

裂隙岩体渗流的优势水力路径

优势水力路径是裂隙岩体中的主要渗透通道,是岩土工程中必须考虑和解决的问题。通过分析裂隙岩体渗流优势水力路径的形成机理及编制相应的分析程序,研究优势水力路径的主要表现形式及其应力相关性。研究表明,裂隙岩体中的优势水力路径客观存在于由连通裂隙簇、优势节理裂隙组、主干裂隙等形成的水力连通裂隙网络中,其分布与优势裂隙组和长大裂隙的分布及应力环境极其相关。通过分析裂隙岩体的优势水力路径,确定裂隙岩体中地下水的潜在渗透通道和分布状态,为边坡工程、地下工程等岩土工程的设计施工提供参考依据。

地下工程并行优化反演分析及算例验证

通过重构非线性惯性权重函数和引入"加速因子",对传统粒子群优化算法的收敛性进行改进。同时基于消息传递平台对算法进行主从式并行改进,编程实现基于普通计算机机群系统分布式存储并行模式的大型地下工程并行优化反演分析。算例分析表明,改进的粒子群优化算法其收敛性能得到显著改善,并行改进策略可显著加快反演速度和提高计算效率。探讨围岩松动损伤劣化、监测数据可靠性、并行粒度和负载均衡等并行优化反演分析中所面临的主要问题及其对计算精度和效率的影响,并提出有效解决方案,为大型地下工程的参数反演和动态优化设计提供一种新思路。

裂隙岩体高压渗透特性研究

随着越来越多高水头电站、深部地下工程的建设,工程中面临更多渗透失稳风险,必须通过现场试验系统研究裂隙岩体的高压渗透特性和渗透稳定性。通过现场揭示和水–岩相互作用关系,探讨裂隙岩体的高压渗透破坏机制和破坏模式。基于多个高水头电站中的高压压水试验和高压渗透试验成果,研究高水头压力作用下裂隙岩体的水力劈裂、渗透变形、抗冲蚀性能、渗透稳定耐久性等特性。研究成果表明,高压条件下裂隙岩体的渗透特性会发生显著改变,变化规律和特征与所作用的水压力、应力赋存环境和物质填充情况紧密相关。

高应力条件下巨型地下洞室穹顶施工方案比较

白鹤滩水电站地下洞室群规模宏大且围岩地质条件复杂,尾水调压室洞径达48 m,大型穹顶面临着局部高应力条件下应力集中区的脆性岩体破裂问题和两翼松弛区的变形稳定问题,而不同的开挖方式将明显影响开挖过程的应力损伤和松弛变形控制效果。采用FLAC3D建立了白鹤滩右岸尾水调压室"槽形开挖"和"环形开挖"方案的数值模型,基于白鹤滩岩石力学特性定义了脆性玄武岩启裂强度的标准,并且采用三维空间等值面技术比较了开挖应力集中程度和范围,从而对开挖应力损伤、松弛变形、塑性区分布等特征进行了比较说明。研究表明,槽形开挖有利于控制应力集中和提供有效支护时机,可作为优选方案。此外,在局部应力型破坏风险更高的部位,建议采用平行于最大主应力方向的槽形开挖,从而更有效地控制顶拱中部应力集中和侧翼松弛变形。研究工作采用数值分析进行大跨度穹顶施工方案比较,可以为类似中等至深埋地下工程施工方案比选与优化提供参考。

水电站并网运行方式与水力干扰研究

水力干扰分析是水电站水力过渡过程分析的重要组成部分,合理的电网模型是水力干扰分析的前提。介绍了电网运行方式、电站并网运行方式与水力干扰的关系,并归纳出并理想大电网调频、并理想电网大调功和单机孤网调频三种运行方式下的水力干扰计算模型,为水电站设计提供科学依据。

某西部大型水电站下游调压室稳定断面选择

某西部水电站工程规模巨大,左右岸两侧各9台机组,每3台机组共用一个规模巨大的下游阻抗式调压室。本文通过对复杂输水系统下游调压室托马临界稳定断面面积的计算方法、控制工况选择及各影响因素分析、计算,最终确定合理的下游调压室稳定断面面积,为其它类似工程提供参考依据。

基于人眼识别原理的运动目标检测方法

针对于背景差分法与帧间差分法在运动目标中存在的不知足,为提高运动物体检测的实时性和准确性,提出了一种结合背景差分和帧间差分的运动物体检测方法,该方法模拟人眼对运动目标的检测方式,分为整体感知与精确感知两部分。首先将图像分为多个区域并使用较少的像素点建立背景模型,通过背景模型确定运动物体所在的区域,并将其他区域的图像作为背景图像进行存储。然后使用变化区域的当前图像与存储的该区域的背景图像进行差分运算,以获取清晰的运动目标。该方法使用较少的像素点进行背景模型的构建,减少了背景模型建立和更新的运算量,提高了运算的速度。通过存储的背景图像与当前图像进行差分,可以获得完整的运动目标,避免"空洞"的出现。

基于HSV码书模型的运动检测改进算法

为准确快速实现运动目标检测,在传统码书的基础上有选择地精简,提出一种基于HSV颜色空间码书背景与边缘检测相结合的码书背景模型方法。实验结果表明,该方法能显著提高背景建模的准确度,缩短了码书背景建模时间,提高不同视频中动态背景的鲁棒性,其模型效果明显优于标准码书模型。

国外某抽水蓄能电站三维渗流分析

国外某抽水蓄能电站工程区地下水丰富,地下厂区各洞室位于天然地下水位以下。在电站施工与运行过程中,地下厂房围岩的渗流特性将成为影响工程安全和正常运行的重要因素之一。综合工程地质条件与地下厂房布置特征,建立厂区三维有限元模型,采用稳定渗流分析方法,研究了运行期与施工期地下厂区围岩的渗流场分布特征,并对各洞室的渗漏流量进行了预测,为工程建设提供合理建议。

某水电站垫层蜗壳结构受力特性研究

垫层蜗壳是大型水电站厂房蜗壳的常用结构型式。运用三维有限元分析方法对某水电站垫层蜗壳结构的受力特性进行研究,分析比较了承载能力极限状态与正常使用极限状态下正常运行时钢蜗壳的应力状态、钢筋混凝土的开裂范围与应力分布规律。分析成果验证了蜗壳型式选取的合理性,并为蜗壳外包混凝土配筋设计提供了参考。

白鹤滩水电站岸塔式进水口水力条件分析

通过对影响岸塔式进水口水力条件的多个进水口体型变量进行敏感性分析,采用数值模拟的方法,系统模拟了进水口紊流流场,通过对影响进水口水力条件的不同控制因素的全面分析,为进水口体型的合理设计提供科学依据。

柱状节理玄武岩的破坏模式、破坏机制及工程对策

柱状节理玄武岩是火山岩区所特有的地质现象,其地质成因独特,工程特性、开挖响应特征明显不同于一般常见岩体。通过分析地下洞室中柱状节理岩体的开挖响应特征和揭示现象,结合岩石力学理论和数值分析,对柱状节理玄武岩表现出的典型破坏模式及其破坏机制进行深入分析和总结。在此基础上,针对柱状节理玄武岩卸荷易松弛的特点,结合现场监测、检测数据等信息,总结提炼现场实施过程中有效的支护措施、支护时机、开挖方案、爆破控制等支护手段和施工方法,以有效控制围岩松弛变形和松弛向深部扩展,实现复杂条件下的地下洞室围岩稳定控制。

复杂条件下大型尾水隧洞围岩稳定性分析及支护对策

某巨型水电站处于深切河谷地区,尾水隧洞具有洞室规模巨大、埋深大、洞线长、地质条件复杂等特点,布置较困难,围岩稳定问题突出,须要在支护设计和施工过程中重点考虑。应用经验分析、理论分析和数值分析等方法,对隧洞围岩的开挖响应特征、潜在破坏模式、不利地质构造的影响及块体稳定性等进行系统分析,综合评价复杂条件下大型尾水隧洞的围岩稳定性。在此基础上,从隧洞围岩的支护原则、支护措施及支护时机方面探讨了复杂条件下尾水隧洞的支护对策,为大型尾水隧洞及类似工程的施工开挖和支护设计提供一定参考。