长距离重力流输水管线水锤计算及防护研究

为进一步研究长距离重力流输水管线的水锤现象,以兴安盟经济技术开发区工业供水工程为背景,根据一维水锤计算基本原理,计算分析了阀门两阶段线性关闭快慢和组合关闭方式对长距离重力流输水管线水锤作用的规律,并在此基础上研究了关阀总时间对管线水锤压力的影响。结果表明:阀门第1阶段快速关闭的幅度越大,则管线沿程水锤压力越大;阀门同时关闭时管线水锤压力较大,交错关闭时水锤压力较小;延长关阀总时间有利于减小管线水锤压力,该工程两阶段线性关闭最佳历时为1400 s。该研究对长距离重力流输水管线的安全运行具有一定的参考作用。

骨干淤地坝加高方式研究

采用有限元方法,对黄河中游多沙粗沙区某坝高为25 m的淤地坝上、下游坝体加高2种加高方式的渗流、下游边坡稳定性及坝体变形情况进行了对比分析,结果表明:下游坝体坡比对加高方式有决定作用,当老坝下游边坡的坡度过陡时,必须采取坝后加高的方式;淤地坝加高在坝体内引起较大的变形,而在老坝体地基中(卧管或竖井放水洞位置)引起的变形不大,所以,老坝体的放水设施可以通过改造加以利用。

多沙粗沙区骨干淤地坝坝面过水技术研究

为了实现黄河流域多沙粗沙区骨干淤地坝坝面低成本过水,分析了淤地坝坝面过水材料的物理力学性能和抗冲性能,并对试验材料的物理力学性能和抗冲性能进行了室内模型试验。结果表明:石灰土、三合土不适合做坝面过水材料;水泥含量为10%的水泥土的抗冻融、抗渗透和抗冲刷等性能均满足10 m以下坝高的坝面过水材料性能要求。采用分段铺设不同材料的方法,可实现坝高高于10 m大型淤地坝的坝面过水要求。

混凝土芯墙土坝的边坡稳定分析

混凝土芯墙土坝为分层碾压施工，坝体的各层填土的土力学参数不同，甚至差别很大，为实现对混凝土芯墙土坝的渗流稳定与边坡稳定的准确评价，通过对坝体填土层的细分处理，建立数值分析模型，并对坝体的渗流稳定和边坡稳定进行分析。结果表明，水位骤降工况下，混凝土芯墙土坝下游出口处渗流坡降最大、上游边坡最易失稳；校核水位工况下，下游边坡最易失稳。

骨干淤地坝加高后放水设施后处理研究

以黄河多沙粗沙区某坝体加高5 m的淤地坝为研究对象,在上游新建卧管和竖井,通过涵洞与老放水设施连接;将溢洪道出口加高,开挖新消力池组合消能的方式对淤地坝加高后的放水设施及溢洪道进行了改造设计,有效降低了水头,避免了淤地坝放水设施直接加高对下游坝体的冲蚀。

不确定型层次分析法在钢闸门评价中的运用

依据不确定型层次分析法原理,构造钢闸门评价体系层次及其区间数判断矩阵,结合专家群判、集值统计和重心决策理论求解各层次权重;结合前人相关研究成果、专家经验及现行规程规范之规定,利用概率统计和模糊综合评估理论,建立钢闸门综合评估和因素层评估指标的分级标准和评分机制,使钢闸门安全评估过程更具实操性,评价结果更具实用性。

水闸除险加固管理工作信息管理系统的设计

采用Delphi开发工具和Access数据库技术开发了水闸除险加固管理工作信息管理系统,满足了水闸除险加固管理工作的各种要求。系统主要由系统安全管理、数据管理与更新、数据查询、数据统计分析、数据输出、系统维护、扩展维护七大模块构成,其中数据管理与更新模块是核心部分。

水泥砾质土渗透特性试验研究

为研究水泥砾质土渗透特性,改进了常规三轴试验装置,并在该装置上进行了水泥砾质土三轴渗透试验,分析了水泥掺入比、掺砾量、压实度和渗透压对水泥砾质土渗透特性的影响。研究结果表明:水泥砾质土的抗渗性能随水泥掺入比的增加而得到较大幅度的提高;当掺砾量在30%~50%范围时,水泥砾质土的渗透系数在10^(-7) cm/s数量级,且满足土石坝心墙抗渗要求;相同掺砾量下,水泥砾质土渗透系数随着压实度的增加而降低,尤其是压实度≥98%时,其抗渗性能得到大幅度提高;在相同应力状态下,水泥砾质土渗透系数k_(20)与渗透压力比P(渗透压力p/大气压力pa)符合双曲线模型,且该双曲线可转换成P/k_(20)与渗透压力比P之间的线性关系。该研究成果为水泥砾质土应用于高土石坝心墙提供科学支撑。

嵌套式抗磨防护体设计及试验研究

为解决水工建筑物在高流速或高含沙量作用下的磨蚀破坏，设计了一种嵌套式的抗磨防护体，该防护体具有施工简单，铺设效率高的特点。通过结构分析，设计“纺锤形”的抗磨防护体，利用混凝土制作了防护体，并采用环氧金刚砂涂层制作防护体的抗磨面层，防护体可互相嵌套在一起形成一个整体的抗冲刷层。为了验证防护体的抗磨性能和整体性，开展了现场冲刷试验，试验结果表明嵌套式抗磨防护体的不仅抗冲性能良好，而且组装后具有整体性，可有效的防止单个防护体被冲失而造成抗冲刷层的破坏。

黄河下游韩董庄引黄闸运行风险评估及控制对策建议

带病运行的三、四类水闸存在很大的安全风险,也是黄河防洪的一大隐患。本文针对韩董庄引黄闸工程现状及存在的安全隐患,分析了该闸安全控制运用措施、降低标准使用的控制条件,从涵闸主体结构、渗透稳定、日常运行管理、汛期抢险、自然及人为因素等方面分析韩董庄引黄闸自身存在的主要风险,并提出了应对措施,为该闸除险加固前的安全运用及充分发挥工程的综合效益提供了技术支撑,对今后三、四类病险水闸的安全运行管理具有借鉴意义。

无损涂层检测钢板厚度方法的初步研究

针对采用超声法检测钢板厚度需打磨，而水利工程金属结构涂层破损后修复困难的情况，结合涂层厚度和超声法测钢板厚度的原理，研究了不破坏涂层的钢板厚度测量方法。重点从理论上对方法依据的原理开展了推导，并对方法的测量误差开展了分析，初步得到了误差的主导因素，同时依据理论研究，开展了3种类型构件共计300个测点的原型实验，并结合理论对实验成果进行了分析，得到了方法的主要控制因素。以上述成果为基础，充分考虑适用性和实用性，初步提出了无损涂层检测钢板厚度的方法，可作为水利工程钢板厚度检测的参考。

管棚注浆技术在黄土隧道洞口段加固中的研究

结合某黄土隧道的工程实例,通过三维有限元模拟计算,分析了不同管棚长度下隧道围岩的变形和应力,以及不同长度管棚对洞口段加固效果的影响,结果表明在黄土隧道施工中利用注浆加固技术能够很好地保证围岩的稳定性。

两种施工方式的三跨连续箱梁桥静载试验对比分析

通过对满堂架和挂蓝施工的跨度及截面基本相同两座三跨变截面连续桥进行静载试验,并对其静载试验和仿真结果进行了对比分析,结果表明该两类桥梁跨中挠度和反弯点的最大拉应力差别不大且与仿真结果基本吻合,而挂篮施工的桥梁跨中测试应力与仿真结果差别较大,因此不能简单的按照规程规范将跨中应力作为挂篮施工的三跨连续梁桥静载试验的主要判据。

水工混凝土界面破坏机理与加固修复技术

1研究背景据统计,黄河流域(片)现有病险水库990座处于带病运行状态,在高寒、高流速、大推移质极端条件下,水工建筑物运行过程中出现渗漏、坝体裂缝、泄水建筑物磨损等常见病害,严重影响了水库的灌溉和发电效益,增加了运行维护费用,同时降低了使用寿命,甚至危及水库的安全运行,必须采用性能卓越的材料及合理的施工技术和装备对建筑物的磨蚀破坏进行修复。

堤防土石结合部病险探测监测及除险加固成套技术

堤防土石结合部历来是防洪的薄弱环节,由于结合部材质、沉降速率、沉降比尺的不同,易发生沿缝渗漏,进而引发渗水、管涌等险情,甚至导致堤防决口,且这种破坏初始过程大都隐藏在内部,事先难以察觉,一经发现险情,则会迅速导致工程破坏,难以补救.因此,素有"一处涵闸一处险工"之说.2016年长江干堤50处险情中,与穿堤建筑物相关的有6处;2019年8月,湘赣两省长江支流堤防9处决堤和溃坝险情中,有1处是在超标准洪水作用下穿堤钢管周围土体发生接触冲刷,形成涌水通道;黄河上已发现部分涵闸存在侧壁渗水、洞身裂缝等问题,堤防土石结合部是黄河防洪防守抢险的重点和难点.长期以来国内的大部分土石结合部的隐患排查工作都是靠人工探视的方法,监测预警技术也多用于大坝,缺乏针对性评价标准,现行的防渗体系构筑方法普遍存在工期较长、扰动较大、造价较高等特点,面向土石结合部特殊的结构形式,现有技术存在一定的不适应性.因此,开展堤防土石结合部病险探测监测及除险加固成套技术研究,对于有效解决探测难、监测难、处治难问题,提升堤防工程安全运行、安全管理及防洪减灾技术水平,具有非常重要的意义.