新疆阜康抽水蓄能电站工程扰动区灌草丛群落结构特征

于2022年,在新疆阜康抽水蓄能电站开工建设5 a后,对电站工程扰动区次生植被的物种组成、群落结构、生活型及物种多样性进行调查与分析。结果表明,次生植被主要由稀疏灌草丛组成,有麻叶荨麻、叉子圆柏、卫矛、狭叶锦鸡儿、山刺玫等5个典型群落,共分布有33科45属共56种植物。其中灌木19种,隶属于14科17属;草本植物47种,隶属于23科28属。灌木植物以豆科和蔷薇科为优势科,而草本植物以禾本科、菊科和罂粟科植物偏多。麻叶荨麻和山刺玫灌草丛的物种数最多,二者为该区域的优势灌草丛;且这2种群落的Simpson多样性指数(D)、Shannon-Wiener多样性指数(H′)相对较高,但分布最均匀的是卫矛灌草丛。生活型组成以地面芽植物和1年生草本植物为主,占比分别达到64.29%和37.5%。区系组成以亚洲温带分布类型最多,占比达42.22%。研究结果可为水电工程扰动后生态恢复中先锋物种的遴选及次生植被的更新、演替和稳定进化研究提供参考。

工程扰动下野生草本植物种子的休眠与萌芽特性

目的:为了指导阜康抽水蓄能电站工程区的生态重建,促进野生草本植物的原地保育。方法:本文选取麻叶荨麻(Urtica cannabina)、白屈菜(Chelidonium majus)、菊叶香藜(Dysphania schraderiana)、骆驼蓬(Peganum harma⁃la)、秃疮花(Dicranostigma leptopodum)和天仙子(Hyoscyamus niger)这6种在当地分布较广的野生草本植物为研究对象,分别调查其种子的萌芽及休眠特性,探究了种子萌发的最适温度,比较了冷藏与浸泡、模拟干旱及高温处理对种子解除休眠作用的影响。结果:除麻叶荨麻和菊叶香藜外,其他4种草本植物均存在不同程度的休眠。冷藏有助于天仙子和白屈菜的种子解除休眠,特别是与浸泡处理相结合后,其萌发率和发芽指数均得到明显提高。在浓度为6 mg/mL的PEG模拟干旱下,重度休眠的天仙子和骆驼蓬的萌发能力得到明显提升,而且45℃高温浸泡处理将进一步提升其萌发能力。经过上述方法的组合处理后,阜康抽水蓄能电站工程区的这6种野生草本植物种子的萌发能力均达到90%左右。结论:本研究为工程扰动区植被的恢复与重建、原地保育及维持生态系统稳定等奠定了基础。

水电工程公路边坡的土质分析——以新疆阜康抽水蓄能电站上下库连接公路为例

近年来随着抽水蓄能电站在全国各地蓬勃发展,人们对其影响当地生态环境的认识也不断加深。在我国西北寒旱地区,电站施工过程中产生的地表扰动可能会使其脆弱的生境进一步恶化。为了评价寒旱地区电站人工边坡的生态状况及土质特性,本文以新疆阜康抽水蓄能电站为例,分析了上下库连接公路在工程扰动后26个边坡的土壤理化性质,对含水量、pH值及有机质、总氮和总磷的含量进行了测定,探讨了海拔高度、坡度角、坡面受光类型及边坡原始植被对上述指标的影响。结果表明,在西北寒旱地区因水电工程施工扰动后的边坡,其含水量、有机质含量及氮含量均发生显著下降,土壤碱性增强,但是磷含量变化不大。进一步分析表明,海拔高度对人工边坡土壤的含水量有一定影响,边坡的坡度角会影响有机质含量和含氮量。上述研究为西北寒旱地区工程扰动后的人工边坡土壤改良提供了理论依据,对促进抽水蓄能电站施工扰动后的生态重建与恢复有一定指导作用。

高地温引水隧洞衬砌结构温度应力现场监测与数值模拟

为研究高地温引水隧洞支护结构的受力特性,利用有限元数值模拟对现场监测成果进行了分析论证。结果表明,施工期由于温度差异,最大拉压应力量值均较小,最大拉、压应力分别在0.67、0.45 MPa左右;运行期由于过水温度较低,全断面产生拉应力,最大拉应力在3.5 MPa左右;检修期由于隧洞排水,温度回升,由运行期的拉应力开始逐渐转化为压应力,最大压应力在0.35 MPa左右。

高地温引水隧洞支护结构的受力特性分析

为了研究新疆某水电站高地温引水隧洞支护结构的受力特性,利用实测温度数据,结合弹性力学的拉梅公式计算与分析了隧洞衬砌施工期、运行期和检修期3种工况下4种计算情形下的径向应力、环向应力和轴向应力。计算分析结果表明,运行期由于过水内外壁温差较大,拉应力值大于施工期和检修期的拉应力值,其中拉应力主要是温度拉应力;3种工况下弹性模量随着温度变化比衬砌参数不变情况下的衬砌径向最大应力大0.02-0.04 MPa左右,比衬砌环向最大拉压应力大0.2 MPa左右,比衬砌轴向最大拉压应力大0.05 MPa左右;线膨胀系数随着温度变化引起的衬砌应力变化可忽略不计。上述结果可为高温引水隧洞衬砌设计提供依据,对类似工程设计有一定的参考价值。

锚索无损检测技术特点分析及模型试验研究

针对锚索锚固的特点,基于小应变动力测桩基本理论,探讨了应力波在锚索体内的传播特点。发现了应力波在锚索锚固体内会出现多次反射现象,以及锚索工作荷载对锚索束体中传播的应力波波速有影响和过长锚索锚固长度无法识别等问题。进一步使用有限差分法进行数值模拟,发现模拟结果与实测结果基本一致,说明数值模拟结果可以指导工程实测资料分析。制作了锚索模型,针对不同注浆密实度的锚索进行检测。结果表明:应力波在锚索多束钢绞线中传播会出现多次反射现象;使用橡胶垫隔断锚索与激振器的接触和使用锥形螺纹连接锚索与传感器,可以增强激振效果和耦合效应,使得采集的波形较为规律,消除杂波干扰,更有利于专业人员对结果进行解译。对新疆阜康抽水蓄能电站库岸边坡4根锚索进行了工程实测。实测结果表明:锚索锚固体波速随着锚索注浆、注浆龄期和张拉荷载的增加呈降低趋势;使用基于应力波反射法的检测手段可以对锚索长度进行检测;目前弹性波反射法对锚索锚固体的注浆密实度只能进行定性评价,未达到定量评价的精度。对于长锚索的振源激振方式有待进一步探索,这是以后重点的研究方向。

半挖半填地质条件下水库库底防渗方案比选

抽水蓄能电站多为循环用水,故对渗漏量的控制较为严格,尤其是上水库一般情况下无补水条件,库盆防渗尤为重要。库盆防渗方案的选择与所选库址的场地条件、工程地质和水文地质等因素密切相关。以半挖半填地质条件下新疆阜康抽水蓄能电站上水库库底防渗工程为例,在全面分析库区渗漏条件基础上,对该电站上水库库底开展多种防渗方式下的技术比选研究工作,分析了不同防渗方式的工程质量、防渗效果、施工难易及工程投资,选出了最佳防渗方案,为复杂地质条件下水库建设提供参考。