过活断层倒虹吸地面压力管结构型式比较研究

以往对过活断层倒虹吸地面压力管道研究,往往只单独研究钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种结构型式,具体哪种管型更为合适尚无比较。采用有限元方法,通过建立地面钢衬钢筋混凝土管和明钢管两种管道有限元模型,对比分析了两种管道型式过活断层倒虹吸在断层蠕滑变形、黏滑变形以及地震作用下的位移和应力。研究结果表明:①钢衬钢筋混凝土管和明钢管管线中布置多个波纹管伸缩节后,均能较好适应断层蠕滑变形;②两种管道结构位于主断层范围的波纹管伸缩节在断层黏滑变形作用下变形均在100 mm以上,设计难度大;③地震作用下,在主断层范围内的钢衬钢筋混凝土管虽然位移大,但地震引起的应力较小,而明钢管在固定支座处的受力情况明显恶化;④综合多种工况的计算结果,钢衬钢筋混凝土管的受力情况比明钢管更优秀,但明钢管具备运行期检修复位的条件,两种管道方案各有优劣,应根据工程具体需求合理选择管道结构型式。

富水卵石地层明挖地下管廊倒虹吸下穿河流研究

明挖地下管廊倒虹吸下穿河流时,河流冲刷与水位上涨容易导致综合管廊出现结构渗漏、上浮等问题。依托成都郫都太清路综合管廊下穿清水河工程,开展了明挖地下管廊倒虹吸下穿河流施工方法及综合管廊抗浮防水技术研究。得到以下结论:富水卵石地层综合管廊采用倒虹吸的方式下穿河流,极大地简化了综合管廊施工方法;“防渗板+外防水卷材+厚黏土层”的综合管廊外防水防渗体系,可极大地提高结构的抗渗能力;级配碎石、砂卵石回填与钢筋混凝土护底施工,有效降低了管廊上浮风险。

驮英灌区东干渠输水工程PCCP水压试验的方法

在长距离倒虹吸工程预应力钢筒混凝土管安装施工完成后,需对管道进行水压试验,以检验施工安装质量,确保满足管道在后续运行中的使用功能。笔者以广西驮英灌区东干渠输水工程东门倒虹吸为例,对长距离大口径预应力钢筒混凝土管水压试验段划分、分段处堵板和后背设计以及试验压力确定进行论述,详细阐述分段水压试验方法和步骤。试验结果满足规范及设计要求,并有效地检验管道安装质量,为以后类似工程积累经验,具有一定的参考价值。

西山倒虹吸涵管重建工程施工方案比选

本文从施工条件、工程投资、进度、防渗效果和安全稳定等方面对合浦县总江水闸灌区西山倒虹吸涵管重建工程施工方案进行比选。根据工程所在的地理位置,重要程度、地质条件及风浪特性等要求确定了最优的施工方案。

液控蝶阀和超压泄压阀对水锤联合防护效果分析

以山西省长治市庄头泵站为例,针对供水工程倒虹吸管段出现的水锤压力过大的情况,采用数值模拟的方法,分别模拟了两阶段关闭液控蝶阀单独防护水锤、超压泄压阀单独防护水锤与液控蝶阀和超压泄压阀联合防护水锤的压力管路情况。对比分析了3种防护措施下的管路技术指标。分析结果表明:两阶段关闭液控蝶阀单独防护水锤与超压泄压阀单独防护水锤的效果均不明显,管路最大水锤压力仍不满足规范要求;而采取液控蝶阀和超压泄压阀的联合防护措施,能够有效地降低水锤压力,保证供水工程的安全运行。提出的液控蝶阀和超压泄压阀联合防护水锤的方法,可以为庄头泵站的安全运行提供技术支持,同时,也可为其他类似泵站的水锤防护提供参考。

老虎山水电站倒虹吸管伸缩节振动机理分析

根据老虎山二级水电站运行期间倒虹吸管道出现的复式波纹伸缩节及管体振动现象,进行了带荷原形观测。通过对倒虹吸管道的运行工况及原形观测数据的整理、分析认为,连接管的低频特征是引起复式波纹伸缩节振动的主要原因,因此解决措施主要应从提高连接管的特征频率入手。改进后的波纹管伸缩节满足设计要求,消除了管道原有振动现象,达到了改造效果和目的,经受到了运行的考验,受到业主的好评。

西北某大型倒虹吸工程设计分析

西北某大型倒虹吸工程设计水头高达300m,输水压力管道长度达2 500m,属于大型倒虹吸工程。由于原工程已不能满足安装使用要求,因此需重建倒虹吸。为了保证倒虹吸工程安全可靠的发挥效能,结合当地的地形地质条件和原工程的使用及管理情况,分析了高水头长距离倒虹吸工程的设计特点,研究了倒虹吸工程的管线布置、管材和管径选择、管壁厚度的确定、伸缩节形式的确定以及加劲环和支撑环设计时注意的问题。综合考虑各种因素,并经比较和计算,基本可选用在原管线上重建,设计时可选用管径为800mm、压力分级可为五级、管壁厚度在8~16mm之间,伸缩节可采用套筒式伸缩节,盘根填料采用聚四氟乙烯石棉,支墩间加劲环间距和位移计算宜采用有限元计算来确定。

长距离过江倒虹吸管道进口掺气及消涡措施研究

长距离倒虹吸管道通常存在进口掺气问题.会影响管道安全运行及输水效率。结合重庆主城区污水过江隧道工程.利用正态模型试验研究了倒虹吸管道进口水流流态,发现气泡进入竖井后易在底部弯管段聚集。在总结国内外多种消除漩涡措施的基础上,提出了适用于竖井式倒虹吸管进口的垂直隔板法消涡措施,解决了长距离过江倒虹吸管道水流掺气的问题。

三个泉倒虹吸预应力钢筒混凝土管沿程水头损失计算分析

针对三个泉倒虹吸过流量富余的问题,基于工程特点及其水力设计方法,借鉴大口径钢管和预应力钢筒混凝土管(PCCP管)当量粗糙度的取值,根据雷诺数与相对粗糙度,结合莫迪图判别分析了大流量工况下倒虹吸管道水流流态,在此基础上,利用齐恩公式、海曾—威廉公式、谢才公式分别计算了三个泉倒虹吸水头损失值,并与实测资料进行对比分析。结果表明,随着管径增大,管壁光滑程度增加,使得PCCP管内水流处于紊流过渡区而非阻力平方区,因此不应选用谢才公式,而这正是导致三个泉倒虹吸过流能力与设计标准不符的主要原因。此外,发现齐恩公式、海曾—威廉公式适用于大口径有压PCCP管沿程水头损失计算。

倒虹吸混凝土管道的地震反应分析

基于土体的等效粘弹性模型,结合场地典型剖面的土体特性以及室内实验确定的各力学参数,采用时域积分和迭代的方法研究了沁河倒虹吸管道在地震作用下的反应,分析了管道截面中间底部点绝对地震位移、顶部点相对于底部点的地震动位移及管道动静综合主应力的变化规律;并根据有限元时程法的分析结果,按照混凝土承载能力极限状态设计式,对管身混凝土的抗拉、抗压安全度进行校核。结果表明,在人工地震波、调整后的E1 Centro和Pulgas地震波分别输入的情况下沁河渠道倒虹吸管道均满足抗震要求。

严寒地区大型倒虹吸工程管道应力及水力安全控制

新疆北疆供水工程跨越吉拉沟大洼槽的三个泉倒虹吸,跨度11 km,内径2.8 m,工作水头160m,是国内外同类工程中综合难度较高的大型倒虹吸工程,在结构强度、材料工艺、安装敷设、工程质量方面都有极高的要求,特别是高水头管道运行、充水、放空、水锤防护等各种工况下的水力安全控制问题,高温差与严寒条件下管道的应力应变问题尤为突出。对该工程设计、科研、施工及运行管理方面的经验进行介绍,对其在新技术、新材料、新工艺等方面取得的理论研究和技术创新成果进行总结,研究认为:工程总体布置合理,工程运行后监测资料及工程安全评价表明各项性状指标良好,通过模型试验研究确定的闸门开度、关闭速率、充水排气、放空排水等水力安全控制关键技术科学合理,为严寒地区大型倒虹吸工程的技术发展提供借鉴。

上海市污水治理二期工程(一)

该文简要介绍了上海市污水治理二期工程中截流系统、过黄浦江倒虹管、污水输送总管、连接管、中途泵站、出口泵站的设计内容,着重介绍了设计中采用的新工艺、新技术、新材料和新设备。

上海市污水治理二期工程(二)

该文简要介绍了上海市污水治理二期工程中截流系统、过黄浦江倒虹管、污水输送总管、连接管、中途泵站、出口泵站的设计内容,着重介绍了设计中采用的新工艺、新技术、新材料和新设备。

内秦淮河中段污水截流系统的改造

结合内秦淮河中段污水截流系统改造工程实践,对现有截流系统中存在的问题进行分析,通过沿河敷设污水干管、改造倒虹管和截流井,解决了污水截流后仍入河的问题,取得了较好的效果,可为类似河道的整治提供一些借鉴。

城市管线过河方案设计探讨

通过介绍目前城市管线过河的常用方法,并进行对比分析,得出安全、合理和经济的管线过河方案,可为实际工程提供参考。

三个泉倒虹吸管管材的选择

结合三个泉工程实际情况,通过对目前大型输水工程几种常用管材的参数、管径、性能及经济效益的比较,用 加权法对管材进行综合评价,选择预应力钢筒混凝土管作为三个泉倒虹吸管工程的管材。

大型倒虹吸管道综合糙率计算研究

基于新疆北疆某供水工程倒虹吸2006~2013年实测数据,对该倒虹吸进出口水位进行管材糙率反演,用统计分析法并对结果进行加权平均后,最终得出该PCCP管道的综合糙率值0.0115,钢管道的综合糙率值0.0105,该糙率值可为高压力、大直径玻璃钢管道在大型倒虹吸工程的水力学计算中糙率的取值提供依据。

新型粘钢技术在韦水倒虹加固中的应用

新型粘钢技术是通过自锁锚杆固定钢板、建筑结构无机填充料粘结,使钢板与原混凝土结构形成一种高强复合结构。该技术应用到韦水倒虹加固上,对钢筋混凝土管起到补强加固和抗冲耐磨的作用。新型粘钢技术的创新点是采用自锁锚杆取代常规锚杆,固定牢靠、抗拉拔能力强、锚固速度快;采用建筑结构无机填充材料取代常规的建筑结构有机胶,避免了锚杆与钢板焊接时高温破坏连接锚杆的填充材料。与其它加固方法相比技术先进、补强效果好、抗磨性能强、寿命较长,施工简便,安全可靠、费用较小,值得在类似水利工程加固中借鉴。

新疆大型倒虹吸管道工程的运行调度计算及充排水方案复核

采用相关水力学公式分别计算了倒虹吸玻璃钢管道的运行调度、充排水时管内水力特性、出口闸门关闭时管道内水击压力值等。计算结果表明,出口闸门全开至全关时间以大于350 s为宜。复核计算倒虹吸管道放空阶段,沿程布设的进排气孔数量及孔径均满足需求。

侧向进水倒虹吸进水池消涡措施试验研究

针对侧向进水倒虹吸进水池受进流及边界条件影响,进水池水流条件复杂,容易产生吸气旋涡,影响运行安全问题,基于云南滇中输水工程大理Ⅱ段甸头倒虹吸侧向进水池为研究背景,综合考虑重力相似和旋涡相似,采用几何比尺为1:20的物理模型,研究了倒虹吸侧向进水进水池的水流流态及旋涡特性参数。研究表明:通过调整进水池右侧边墙体型、延长导流墩、加消涡板、增设梯形竖梁的综合消涡措施,可以有效消除进水池倒虹吸进口前的回流及旋涡,达到改善倒虹吸进口水流流态及消除进口前吸气旋涡的现象,提出的组合消涡措施,可以稳定侧向来流,破坏立轴旋涡产生的条件,解决了侧向进水口的不良水流流态,对于类似的工程有借鉴和参考作用。