流量监测设施现状及江苏省主要河道适用性分析

流量监测是水文测验工作的重要部分,是水利信息化的基础,通过分析定点式ADCP、超声波时差法、侧扫雷达、雷达波等流量监测设备的原理、安装方式、成本等特性,分别总结其适用工况与优缺点。本文以江苏省河道为例,结合河道特征与需求对流量监测设施做适用性分析,为水文设施建设提供流量监测方案参考。

数字孪生水利水电工程扩展数据结构建立方法

针对水利水电工程专业众多,建模工具的差异会导致专业协同或阶段性成果移交时出现数据移交难度大甚至数据丢失的问题,创新性地提出通过按需扩展IFC(工业基础类)原数据结构,建立数字孪生水利水电工程扩展数据结构方法,形成面向语义表达、几何表达和属性集表达的水利水电工程IFC扩展表达方式,为水利水电工程易丢失的数据提供标准化存储空间。以此为基础,基于Autodesk Revit软件并借助Revit IFC Exporter开源工具包,研发包含几何信息、属性信息等的扩展IFC导出功能,对坝体结构进行扩展和导出,验证扩展数据结构建立方法的可操作性。最终通过数据移交案例,证明了该方法能够有效保证工程信息在移交过程中不丢失。

BIM模型三维出图关键技术研究与应用

为解决BIM模型三维正向设计出图问题,基于MicroStation三维设计平台,通过二次开发方式系统研究成图及标注关键技术。通过提取剖切位置处模型切面、剖视范围内三维模型,实现剖面图底图绘制;通过将材料属性信息和剖面图关联,并配合预定义填充符号库,实现剖面图自动填充;通过将自定义数据结构在模型和图纸之间关联,实现图纸与模型联动更新;通过修改剖视图中前视范围内不可见边显示样式,实现二维剖视图中不可见边虚线显示;研发二、三维图面高程、坡比、桩号等快速标注、图框快速调用工具,实现快速成图。实例应用结果表明,该方法可明显提升基于BIM模型的二维图纸生成效率,适用直线型、折线型等不同剖面位置线图纸批量剖切,满足结构模型、地形模型、地质模型等同时剖切需求、不同出图比例图纸剖切要求、模型修改后图纸批量更新需求,研究方法和软件开发思路可为同类项目提供参考。

基于遗传算法的空箱式挡土墙多目标优化设计

为高效、准确、自动化地实现空箱结构的优化设计,以空箱式挡土墙为研究对象,基于Python语言和ABAQUS软件进行参数化建模,实现了结构建模及有限元计算分析全套流程的自动化。结合某水闸工程中的一座空箱式挡土墙结构,以多个强度和稳定性指标的最优化和混凝土体积的最小化为目标,以规范要求的指标阈值、几何尺寸和体积限制为约束条件,采用非支配排序遗传算法(NSGA-Ⅱ算法)进行空箱式挡土墙多目标优化设计。为进一步提高计算效率,基于人工神经网络算法建立了代理模型,实现了与实际有限元模型的高度近似。结果表明,依据所提出的优化设计方法进行空箱式挡土墙多目标优化设计,可以在有效控制强度和稳定性的前提下尽可能地缩减混凝土用量,具有显著的经济效益。

基于双高和升本任务水利工程制图“中高本”一体化课程教学衔接探究

在高职院校(或部分专业)向职业本科升级的新环境下,以国家双高水利工程专业群开设的《水利工程制图》为研究对象,提出“中职重基础,高职会应用,本科善创新”的“中高本”一体化课程设计理念。具体做法是重新划分教学内容的知识点和技能点并提出“初中-中职、中职-高职、中职-职业本科、高职-职业本科、高中-高职、高中-职业本科”6种不同升学出口的具体要求,分层次设计职业素养思政目标,在模块化教学的基础上采用任务驱动和不同教学秩序开展具体教学工作,针对不同升学出口提出不同的考核办法。最终实现内容不重复、技能螺旋上升、职业素养全贯通的课程衔接目标,为“中高本”一体化课程研究提供一定的借鉴。

BIM二次开发在水利工程施工设计中的应用

BIM技术的推广应用为水利工程设计提供了新的思路和方法,理论上可以提高设计效率与质量,但在水利工程施工建筑物的设计建模过程中,仍存在建模步骤繁琐、缺乏专业领域设计工具支撑等问题,针对上述情况,基于Bentley平台进行二次开发,研发了水利工程三维施工设计工具,对常见施工专业涉及的围堰、导流建筑物、弃渣场等进行研究。结果显示,工具能有效地提高三维模型的建模效率与算量准确程度,同时为工程建筑物布置、设计方案比选提供基础支撑。实际工程项目应用表明,成果可明显提升设计的质量及效率,可为同类工程设计、算量及方案比选提供参考和借鉴。

绿色设计理念在水利工程设计中的有效运用

阐述了绿色设计理念的背景及价值,对绿色设计理念在加强河流断面设计、水生态修复设计、水源保护和取水保护设计、节能设计中的具体应用进行了分析。研究结果表明,借助绿色设计理念,水利工程在工程形式和规模、工程结构优化、环境影响降低以及水资源管理和保护等方面取得了显著成效。

向水而生,城市水利基础设施公共化设计策略——以三座城市水泵闸为例

水利基础设施是城市的重要组成部分,维系着城市的日常运行。水泵闸作为水利基础设施中重要的一环,由于所处位置和管理的需要,往往与城市环境较为疏离,但在城市内是广泛分布的。伴随着城市规模的不断扩大,水泵闸与城市之间的关联日益紧密。这部分位于城市内或城市边缘的水泵闸,有可能发展为承载居民活动的城市公共空间。文章选取了深圳洋涌河水闸、浙江椒江南岸双闸桥驿和浙江湖州金茂田园牧歌水闸改造三个城市水泵闸公共化案例。这些案例突破了城市水利基础设施单一功能的限制,通过对环境的回应和不同功能的复合,一定程度上实现了与城市公共生活的结合,为城市公共空间的多样化作出了贡献和创新。基于对这三个案例的分析,文章提出了一套从条件选址、实施策略到后期运营全流程的城市水利基础设施公共化策略,为未来城市水利基础设施的设计提供参考。

引洮供水二期配套工程调蓄水池沿河防护设计

分析了调蓄水池外坝坡及葫芦河右岸护坡现状及存在的问题,根据调蓄水池防洪标准对河道右岸边坡进行防护,重点阐述边坡稳定及防护的设计计算过程和岸坡的处理措施。

新地沟水库溢洪道布置形式和消能参数设计

水库溢洪道构造虽然简单,但与洪水流量、速度等参数紧密相关。通过对比确定了溢洪道采用侧堰布置形式,且为正槽开敞式,经理论计算,其泄流能力满足要求。通过物理模型模拟对比传统型和跌坎型2种消能方案,由结果可知,跌坎型在消能效果、水流稳定性、消力池长度等方面均有明显优势。

风荷载作用下滨海地区水闸结构受力特性研究

以广东省珠海市金湾区滨海商务区机场东路东侧主渠水闸为例,针对水闸结构所受风荷载,对比研究中英美日设计规范的计算方法,分析各国方法的差异;基于计算流体动力学数值模拟,对不同风向、规范风压及极端台风天气下水闸结构所受风荷载的分布情况进行研究;采用结构有限元分析不同风荷载工况下,水闸结构的受力特性,为滨海地区水闸结构的抗风设计提供一定的借鉴意义。研究结果表明:中国规范考虑风振系数后的风荷载值与英美日3国规范基本相当;水闸风向系数为0.75~1.03,风荷载可根据水闸朝向与主导风向的夹角乘以一定的风向折减系数;水闸背风面风荷载体型系数大于常规建筑物,建议水闸结构按照风敏感建筑进行风荷载计算;台风极端天气作用下,水闸结构风荷载在考虑风振系数的基础上再乘以一定的放大系数,并适当增加水闸结构的刚度以满足正常使用要求;考虑外海潮位及风暴增水的叠加影响,水闸结构地基承载力建议乘以不小于1.15的安全系数。

三维开挖在亭子口灌区隧洞设计中的应用

隧洞进出口开挖设计是隧洞设计重点和难点,设计过程涉及水工、地质等多个专业的配合,设计和绘图过程繁琐易出错。随着水利信息化技术的不断发展,三维设计在水利工程设计中应用的越来越广泛,Bentley三维设计平台的GEOPAK三维开挖设计软件在水工建筑物开挖设计中取得了广泛应用。结合亭子口灌区一期工程第Ⅳ标段隧洞设计过程,介绍了利用GEOPAK进行隧洞进出口开挖的流程、要点、常用操作技巧、与相关专业的配合等内容,为类似工程设计提供了经验。

泵站工程设计中几个问题的探讨

泵站是水利工程的重要组成部分,深入研究泵站选址、工程布置、水泵选型、厂区设计、信息化建设等方面的问题,可以使泵站布局更加合理、使用效率更高、能源消耗更少、运行管理更加便捷。泵站信息化建设可以提高泵站自动化运行水平,为区域智慧水务平台建设提供基础数据,实现区域水利设施联合调度。

南江县高桥斜坡与高桥水库建设相互影响分析

南江县高桥斜坡位于红层地区,为顺向边坡,其前缘已发生窑厂坪滑坡,滑坡治理后在规模上进一步发展;窑厂坪滑坡上下游河段边坡有着与窑厂坪滑坡类似的地形地质条件。滑坡的发育情况影响拟建高桥水库坝址方案选择,同时高桥水库下坝址方案蓄水后影响高桥斜坡稳定。采用多种勘察方法,对高桥斜坡与高桥水库建设相互影响关系进行分析。分析成果为坝址方案选择提供了依据,分析过程可供类似工程参考。

OpenRoads Designer软件在云华水库下游灌区总干渠设计中的应用

利用OpenRoads Designer软件,以云南省云龙县云华水库下游灌区工程为例,提出一套适用于线路工程的正向设计方法。实例证明:可精准统计结构工程量及土方开挖量,提高工作效率,降低手动计算的潜在出错率,为类似工程提供参考。

浅谈城区中水闸工程的设计要点

随着社会经济发展,对水利工程在水生态、水景观等方面提出了新的要求,特别是位于城区中的水利工程,不仅要考虑生态景观效果与城市文化景观的协调性,也需要考虑诸如交通道路、市政管网等复杂多变的边界条件。本文基于亳州市中心城区水系贯通控制工程“一涵四闸”项目,浅谈此类工程设计中的要点,旨在为同类工程的设计提供参考。

BIM技术应用于水利工程设计的实践探讨

本文深入探讨了BIM技术在水利工程设计中的实际应用及其所面临的挑战与解决方案。首先,本文详细介绍BIM技术在水利工程设计中的基本原理,包括数字模型的创建、协同设计和协作、信息共享与可视化以及全生命周期管理。其次,本文突出阐述了BIM技术在水利工程设计中的具体应用。最后,为应对这些挑战,本文提出相应的解决方案,包括层次化建模、参数化设计、跨学科协同平台、专业化的模型管理工具、统一的数据标准、开放的数据格式和协议、建立数据管理流程以及实施数据质量控制等。通过本文的综合探讨,旨在为水利工程设计领域的从业者提供有益经验和建议,推动BIM技术在水利工程中的更广泛应用。

小流域设计洪水计算方法合理性分析

针对采用间接法推求无实测资料的小流域设计洪水时,计算结果与直接法存在误差。以黄山地区一小流域作为研究对象,选用间接法中常用的几种经验公式和半理论半经验公式推求不同洪水重现期下的洪峰流量,并与频率法推求的成果进行对比,分析不同方法计算结果差异的成因,并从中选择适合该小流域的设计洪水计算方法。

汾河干流稷山城区段综合治理工程BIM应用

采用创新性BIM技术和数字孪生技术,深化各专业BIM模型的构建应用解决了工程建筑物多、河道清淤土方量大,高标准建设及工期紧张等难点,有效提升了设计效率与质量。构建的数字孪生管控平台,实现了工程的实时监控与精准管理,展示了BIM和数字孪生技术在现代水利工程中的应用潜力,为同类工程开展智慧水利建设提供参考。

节能降耗技术在水利水电工程设计中的应用

水利水电工程是一个耗资、耗力、耗能都十分巨大的项目,且在水利水电工程中,前期设计工作对后续施工建设质量及建成后工程的能耗有着重要影响。为了使水利水电工程达到预期的节能降耗目标,必须在设计阶段积极应用节能降耗技术,为后期建设提供有效的指导,从而切实有效地降低水利水电工程能耗。基于此,本文主要探讨了节能降耗技术在水利水电工程设计中的应用。首先介绍了水利水电工程设计的要点和设计原则。随后,阐述了应用节能降耗技术的现实意义,并详细讨论了节能降耗技术在水利水电工程设计中的具体应用。最后,总结了节能降耗技术在水利水电工程设计中的重要性和前景。