巴家咀水库混凝土防渗墙加固对坝体渗流特性的影响

目前少有防渗墙加固对坝体渗流特性的影响研究,湿陷性黄土地区病险土石坝采用混凝土防渗墙除险加固的报道更是鲜有。为了研究混凝土防渗墙在黄土高原深厚覆盖层湿陷性黄土地区病险土石坝除险加固中的适用性及防渗阻渗效果,本文以巴家咀水库土石坝为工程背景,采用有限元方法研究了上游马道处增设防渗墙后坝体的渗流特性,分析了防渗墙加固前后坝体浸润线高度、渗流量、渗透坡降等渗流特性。结果表明:与加固前相比,增设混凝土防渗墙后,河床断面浸润线高度显著降低,土石料渗透系数越大,降低程度越明显;防渗墙加固后坝体单宽渗流量有大幅度减小,最大减小幅度达64.2%,减小幅度随水库水位降低而增大;渗透系数越大,防渗墙加固后坝体单宽流量减小幅度越大,防渗墙控制坝体渗流量的效果越显著;防渗墙加固后坝体渗透坡降减小幅度随渗透系数减小而增大,渗透系数较小时,防渗墙加固对坝体渗透坡降的影响较为明显。增设防渗墙对坝体渗透稳定性起到了很好的提升效果,研究结果可为大厚度黄土地区土石坝除险加固及类似工程提供参考。

防渗墙刚度对大厚度黄土地区均质土坝除险加固效果的影响

目前少有防渗墙加固对坝体非线性静力特性的影响研究。为了研究混凝土防渗墙在黄土高原深厚覆盖层湿陷性黄土地区病险土石坝除险加固中的适用性,以巴家咀水库土石坝为工程背景,采用有限元方法研究了上游马道处增设防渗墙后坝体的变形、应力、坝体剪应力水平、施工期防渗墙应力变形、加固后防渗墙变形、加固后防渗墙应力等方面的静力特性。结果表明:无论增设塑性混凝土还是刚性混凝土防渗墙,大坝渗透稳定和坝坡稳定均能满足要求,但刚性混凝土刚度不宜过大,避免产生严重裂缝。研究结果可为类似工程提供参考。

基于改进蚁群算法的供水管网优化计算

【目的】以供水特点为基础建立相应的数学模型,优化选择供水中的管网路径。【方法】利用改进的蚁群算法,对供水管网进行优化选择,在选择策略上,以初始节点引入的虚拟路径距离为基础,对启发信息进行归一化处理,并利用全局策略进行优选节点的概率选择;在更新策略上,利用信息素的局部和全局更新,并结合蚂蚁数量自适应调整及增加随机干扰进行改进;最后以巴家咀水库为对象,利用基本蚁群算法和改进蚁群算法进行优化计算并比较。【结果】利用改进的蚁群算法进行计算时,所得的平均路径、最短路径、最差路径、平均迭代次数和总成本分别为139.635 5km、138.214 7km、142.301 9km、314次和11.32亿元,而基本蚁群算法分别为145.042 1km、140.582 7km、149.215 5km、638次和11.51亿元,改进蚁群算法各项计算指标均优于基本蚁群算法。【结论】改进的蚁群算法可以提高全局搜索能力和收敛速度,能快速有效地获得供水路径的最优解或近似最优解,可以为管道供水路径的优化选择提供参考。

巴家嘴水库运用方式对库区冲淤的影响

对巴家嘴水库各运用时期库区的冲淤规律进行了研究,分析了不同排沙运用方式对库区冲淤的影响。结果表明:蓄水运用时期库区淤积严重,年均排沙比仅为0.043%;第一次自然滞洪运用时,水库淤积仍较为严重,第二次自然滞洪运用时期的库区淤积量比第一次的减少较多;蓄清排浑运用时期水库淤积量明显减少,排沙比为62.6%～77.8%。

巴家嘴水库除险加固方案与黄河支流水库治理方向

巴家嘴水库由于淤积严重 ,虽对坝体进行两次加高 ,并增开泄洪洞 ,但目前所余库容已不足防御校核标准洪水 ,属病险库。如何使该库既能继续为当地兴利 ,又能减少黄河泥沙 ,是除险加固应遵循的原则 ,应进行多种方案比较。黄河支流水库多建于 2 0世纪 5 0～ 70年代 ,目前这些水库普遍存在淤积量大、防洪库容不足的问题 ,应在调查研究基础上 。

巴家嘴水库来水来沙特性与水库泥沙数学模型设计

巴家嘴水库位于高含沙的蒲河上,来水来沙具有山区河流、黄土高原的双重特性。洪水暴涨暴落,峰高、量小、历时短,洪水含沙量高,小洪水带大沙是巴家嘴水库入库洪水的显著特点。在建立水库泥沙冲淤计算数学模型时应给予充分考虑。本文通过对巴家嘴水库来水来沙特性的认真剖析,终结以往巴家嘴水库设计中教训,提出建立水库泥沙冲淤计算数学模型时,时间步长对计算结果又较大的影响,不同的来水来沙特性对时间步长的要求是不同的,山区高含沙河流,洪峰尖瘦,洪水期含沙量高,数学模型设计时,时间步长应采用洪水期实测时间步长。

巴家嘴增建泄洪洞工程设计

论述了巴家嘴水库增建泄洪洞工程设计中的泄洪方式比较、泄流规模选定、洞线布置和洞型比选、水力设计、结构设计、黄土高边坡设计等问题 .对同类工程设计具有较高的参考价值 .

物元可拓法在黄土高原水源地水质评价中的应用

为了客观、准确评价受黄土高原土壤影响的水源地的水质类别,选取蒲河巴家嘴水库型水源地作为典型,应用物元可拓理论建立物元模型和关联函数,选定高锰酸盐指数等评价因子,用实测的2005—2014年水质数据分析计算其综合关联度和可拓指数,评价了该水源地的水质类别。评价中考虑了水体主要水化学指标高锰酸盐指数和氨氮含量较低,而总硬度与硫酸盐含量较高的特点。与单指标评价法和综合评价法相比,物元可拓法评价受黄土高原土壤影响下的水源地水质状况比较科学,符合实际情况。

巴家嘴水库泥沙淤积与综合治理措施

巴家嘴水库建于黄土高原,水库泥沙淤积严重。通过对上游流域水沙配置、水库淤积特点、水库运行方式的研究,认为应该采取上游拦沙(水土保持)、修建上游水库与巴家嘴水库联合运行进行调水调沙、库区泥沙治理(河槽疏浚)等综合处理措施,以确保水库能长期稳定地发挥效益。

巴家嘴水库泥沙淤积现状分析及清淤措施

针对巴家嘴水库淤积问题,通过对水库淤积现状及成因进行分析,在水库减淤措施可行性分析的基础上,将3种清淤方法进行对比分析,并在分析泥沙淤积物起动条件的基础上,提出了基流排沙和高渠泄水冲刷相结合的水库清淤措施,可缓解水库淤积问题,恢复水库有效库容,延长其使用寿命。

巴家嘴水库库容测量与防洪安全复核

巴家嘴水库为多泥沙河流水库,淤积问题较为突出。2019年实测兴利库容仅为2008年的20%,总库容约为2008年的67%,略大于2004年加固设计报告计算的2038年库容,淤积十分严重。文章在库容测量与泄流能力复核基础上,对大坝防洪能力进行了复核计算,提出了水库调度运用方式,以延长水库使用寿命。

蒲河高含沙水资源开发利用方法及途径

蒲河位于典型的黄土高原沟壑区,水流含沙量高,多年平均含沙量约200 kg/m^3,长期以来,保持兴利库容和保证供水矛盾突出,水库泥沙淤积成为制约流域水资源开发利用的关键因素。上游巴家咀大型水利枢纽是甘肃省庆阳市区唯一供水水源,泥沙淤积导致库容损失严重,曾先后三次进行除险加固。下游正在建设的小盘河中型水利枢纽,是长庆桥工业集中区重要水源工程。规划在上游修建五台山调蓄水库,与已建的巴家咀水库和南小河沟水库组成上游子体系,在下游打机井,与小盘河水库组成下游子体系,通过制定合理的体系内和体系间调度运行方式,有效解决供水和排沙之间的矛盾。