2018-2022年九甸峡水库水质评价及变化趋势分析

作为黄河上游重要的地级地表水水源地,甘肃省甘南生态环境监测中心每月对九甸峡水库开展水质监测。2018年至2022年监测结果表明:九甸峡水库水质类别达到《地表水环境质量标准》(GB3838-2002)Ⅱ类标准,水质状况优,水质达标率为100%。以高锰酸盐指数(COD_(Mn))、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮、氟化物、砷、硫酸盐、氯化物、硝酸盐等8项监测指标为基础,采用综合污染指数评价方法和水质变化趋势分析方法,得出:8项监测指标综合污染指数均小于0.2,表明水质状况好;8项监测指标秩相关系数r_(s)均小于临界值W_(p),表明在2018-2022年内九甸峡水库水质变化趋势平稳,水质持续优良,未发生水质污染现象。

九甸峡混凝土面板堆石坝应力变形分析

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝是目前国内建在深厚覆盖层上的最高面板坝,最大坝高133 m。坝址区岸坡陡峭,地形、地质条件复杂,大坝的应力应变状态对工程的安全和运行至关重要。大坝三维有限元数值分析研究表明,采用在深厚覆盖层中防渗墙截渗、平趾板柔性连接、覆盖层加固处理、软基平趾板的设计方案,坝体沉降变形、面板应力及变形形态虽与趾板建于基岩上的混凝土面板坝有所差别,但其变形量及应力水平基本适中,通过采取适当的工程措施,可以保证大坝安全,达到节省工程投资、加快工程进度的目的。

水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响

水库蓄冰使库岸边坡稳定性变化较大，以甘肃省九句峡库区燕子坪（28#）滑坡为例，采用GPS对滑坡的位移进行定期监测，分析蓄水对库岸边坡稳定性的影响规律，并采用边坡熵的方法进行验证。分析结果表明：①蓄水过程可分为3个阶段，包括蓄水位0-70m，70-100m和100-130m3个阶段，且每个蓄水阶段对滑坡的影响程度不同。②蓄水位100-115m与115-130m两个蓄水范围内滑坡的稳定性受影响程度不同。③采用边坡熵的方法验证蓄水与库岸滑坡稳定性的关系是适用的，对于其他类似研究可以提供借鉴作用。

洮河九甸峡水库优化调度研究

洮河九甸峡水库是一座综合利用水利枢纽。本文首先分析了洮河九甸峡水利枢纽的基本情况及其水库的目标功能,在此基础上建立了九甸峡水库优化调度模型,并采用改进粒子群优化算法(MPSO)对模型进行求解。经计算:对于平水年情况,九甸峡水库可满足上下游需水要求,并可比原设计情况多发电量0.31亿kW.h,比动态规划法多发电量0.05亿kW.h。

库水位对库岸边坡稳定性的影响

水库蓄水改变了库区两岸的水文地质条件,造成库岸边坡稳定性也发生较大变化。以甘肃省九甸峡水库燕子坪28#滑坡为例,通过分析滑坡监测点位移变化,定量化分析水库蓄水对库岸边坡稳定性的影响规律。基于监测点位移的差别将滑坡分为Ⅰ、Ⅱ_1、Ⅱ_2和Ⅲ四个区,分析结果表明:1蓄水位较低的监测期滑坡较为稳定,整个滑坡变形遵循原有属性;2蓄水过程中滑坡具有明显的分块、分区和季节性变化特征,其稳定性呈稳定—较不稳定—稳定的变化趋势;3蓄水位在一定范围内,库水位下降有利于库岸边坡的稳定;4蓄水过程中燕子坪滑坡属于复活古滑坡。

九甸峡混凝土面板堆石坝挤压边墙施工有限元仿真分析

九甸峡水利枢纽坝址河谷左岸陡峭，局部存在倒坡，右岸发育侵蚀堆积阶地，河床覆盖层最大厚度54～56m，地形地质条件极为复杂。混凝土面板堆石坝最大高度136．5m，采用挤压边墙施工方法。采用三维非线性有限元法，对挤压边墙和坝体填筑施工过程进行仿真模拟，分析和比较该坝的应力和变形规律。获得了该坝应力和变形的主要特征值，并分析了挤压边墙施工对面板和堆石体应力和变形的影响，指出挤压边墙施工可以改善面板的应力和变形，其设计施工方案是合理的。所得结论可供类似工程参考。

洮河九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝设计

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝最大坝高136.5 m,坝址区地震烈度高,河谷狭窄,岸坡陡峻,河床分布深52～54 m、宽30～50 m左右的深厚覆盖层,为目前国内在深厚覆盖层修建的最高面板堆石坝.文中介绍了该混凝土面板堆石坝的布置、坝体分区、坝料设计、趾板结构、周边缝结构设计等,特别研究比较了河床深厚覆盖层平趾板处理措施和采取防渗墙截渗的结构特点,同时对于在覆盖层上修建高面板堆石坝进行了有益的探索.

基于价值当量对水电开发影响生态系统服务价值的评价——以甘南九甸峡工程为例

主要运用生态系统服务价值评价当量因子原理及方法构建了相关评价及修订模型,对受水电开发影响的库区河流、移民安置区、引水灌区和大气环境等四方面生态系统价值量损益做了评价。从对九甸峡水利枢纽工程的评价结果看,生态正效应价值量为3 889.55×10~5元/a,负效应价值量为-4 319.94×10~5元/a,负效应大于正效应,水电开发总体生态价值损失为-430.39×10~5元/a,为开展相关生态补偿提供了依据。

九甸峡工程区断层测年结果研究与讨论

断层的年代测定是研究断层活动性的重要内容之一。然而，一个工程同一条断层会出现不同的测年结果，从而引起争议和难予决断。近年来我们通过几个大型工程区域稳定性研究，对此获得了一些认识。本文以洮河九甸峡地区几条主干断层为研究对象，采用同位素年龄测定与野外地质调查和显微构造分析相结合的方法，对断层测年问题作一分析和讨论，也许对岩土工程断层活动性研究有一定参考价值。

水库施工期间坝前滑坡稳定性研究

为了更好地研究水库建设阶段的坝前滑坡问题,以甘肃省九甸峡库区燕子坪滑坡为例,采用GPS对库岸滑坡表面的位移和变形进行了高精度、连续性监测,完成了水库建设阶段的滑坡演化全过程的位移变化监测。结合滑坡区的工程地质条件,对滑坡的变形特征、诱发因素及形成机理进行了分析,从力学变形机制方面研究施工期坝前滑坡诱发机理。结果表明:水库施工期坝前滑坡失稳分为两个阶段(施工围堰建成前后),并且两个阶段坝前滑坡失稳主要影响因素不同;施工围堰建成前坝前滑坡主要是在受降雨影响,施工围堰建成后库水位上升是坝前滑坡失稳的主要诱因,整个施工期间施工围堰建成后的滑坡变形占较大比重,并且两个阶段滑坡失稳形式均表现为中、后部推移前缘滑动。

岩体渗透性空间对河谷地下水形态的控制作用——以洮河九甸峡水利枢纽坝区为例

河谷区的地下水水位线形态表征着河谷区地下水的流场特征,其成因关系到水库渗漏和工程的可行性。岩土体的渗透性对河谷地下水形态具控制性作用,在同一工程区内岩土体渗透性在空间上的分布也常常是不均一的,在我国西南部的高山峡谷地区,岩体的渗透性空间具明显的各向异性和分区分带特征,这使得地下水水位线形态在横剖面上呈现缓U型、斜W型和W型,在河流两岸产生地下水低凹带。通过对甘肃洮河九甸峡坝区地质条件的研究表明,河谷两岸地下水低凹带并非一定是存在强渗流通道所致,河谷区岩体渗透空间具有的分层分带和强各向异性特性足以使得河谷两岸出现地下水低凹带。这有效地解决了因坝区存在地下水低凹带而带来的疑虑和担忧,有力地推动了工程的进展,同时对于其他地区工程的开展具重要的借鉴意义。

模糊数学在地质灾害危险性分区中的应用——以九甸峡水利枢纽为例

九甸峡水利枢纽区地质环境复杂,地质灾害点繁多,水库蓄水前应对地质灾害危险性进行分区,为工程的顺利建成及地质灾害的防治提供合理依据。基于对九甸峡水利枢纽区地质分析的基础上,通过定性分析和类比方法,选取地形地貌、地质构造、地层岩性类型等6个方面作为评价因子。引入灰色关联度确定评价因子权重,利用半梯形分布模型获取影响因子的隶属度,利用模糊数学方法将九甸峡水利枢纽区按地质灾害危险性划分为三个区:地质灾害危险性较小(Ⅲ区)、地质灾害危险性较大(Ⅱ区)和地质灾害危险性大(Ⅰ区),即Ⅰ区分布于坝址区(不含坝址区)下游段、Ⅱ区主要分布在洮砚以上的库尾段及主坝下游宗石—柳林段、Ⅲ区分布于洮砚—古马窝洮河两岸及两侧支沟流域。

九甸峡坝址区河床深厚覆盖层的试验研究

通过大量的试验,如颗粒分析、渗透系数、干密度、相对密度、载荷、变形、旁压等,研究河床深厚覆盖层的物理力学性质、水文地质特性,提出其物理力学参数。

九甸峡混凝土面板堆石坝河床防渗结构研究

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝坝址河谷狭窄,岸坡陡峻,河床分布深厚覆盖层。根据地形地质条件,采用了大坝直接修建在覆盖层上的方案,其河床防渗的结构形式是整个大坝防渗系统的关键。设计考虑了单防渗墙柔性连接、双防渗墙柔性连接、双防渗墙刚性连接等3个方案,采用三维非线性有限元方法,对各个方案坝体和面板的位移反应、应力反应,以及周边缝和面板接缝的位移反应等进行了计算分析。研究了不同方案的特点和规律,确定了合理的设计方案,经实施验证,效果良好。

九甸峡水利工程路堑石方开挖爆破工艺

九甸峡水利枢纽Ⅵ号、Ⅶ号公路开挖过程中,路堑石方爆破是施工中的重点,合理的边坡控制及施工中的安全问题是施工的关键,爆破工艺与参数的设计对爆破效果影响较大。选用本爆破方案进行设计施工后,路堑爆破效果良好,对两侧边坡没有任何影响,岩堆集中,块度适中,且单位炸药消耗量由原来的0.5kg/m3降至0.38kg/m3,经济效果明显。

基于改进粒子群算法的水库优化调度研究与应用

建立了九甸峡水库优化调度模型进行实例分析,并应用改进粒子群优化算法(MPSO)对模型求解。经计算,对于中水年情况,九甸峡水库可满足上下游需水要求,并可比原设计情况多发电0.72亿kW.h,比经典动态规划法多发电0.07亿kW.h,从而验证了改进粒子群算法对九甸峡水库优化调度模型的合理性和优越性。

九甸峡水利枢纽厂房后高陡土质边坡加固设计

九甸峡水利枢纽电站采用长隧洞引水式地面厂房,厂房建筑物呈"一"字形布置。受厂区地形地质条件的限制,厂区开挖后形成高达96 m的高陡土质边坡。采用钢筋混凝土网格梁加预应力锚索进行加固。监测数据表明,厂房后边坡变形较小,运行状况良好,达到了加固设计的目的。

埋藏式加劲压力钢管稳定性分析半解析有限元法

针对水电站压力钢管的抗外压稳定问题,提出了半解析有限元法。该方法具有计算量小、计算精度高、收敛速度快等优点。采用半解析有限元法对九甸峡水电站埋藏式压力钢管进行了外压稳定性计算,并将计算结果与米赛斯法、文敦白法和赖-范法的计算结果进行了比较分析。研究表明,半解析有限元法考虑加劲环嵌固作用比考虑加劲环简支作用的计算结果大,而与米赛斯法、文敦白法结果相近。在实际施工中,应采取有效施工工艺,使加劲环对钢管的约束更接近于嵌固作用,从而提高压力钢管抗外压稳定性。

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝设计

九甸峡水利枢纽工程混凝土面板堆石坝建在深厚覆盖层上,坝址处为不对称狭窄河谷,岸坡陡峭。在高陡岸坡处理、深厚覆盖层基础处理、高地震区抗震措施以及高寒、高海拔地区堆石坝施工技术等专题研究的基础上,对混凝土面板堆石坝、坝基开挖及基础处理以及坝基深覆盖层处理进行了设计,并对坝体稳定性及应力应变进行了分析。计算和观测数据分析表明,其成果满足规范要求,为深厚覆盖层及不对称狭窄河谷上建造高面板堆石坝的一次成功探索。

九甸峡水利枢纽工程总体布置设计

九甸峡水利枢纽工程是以城乡生活供水及工业供水、生态环境用水为主,兼有农业灌溉、发电、防洪、养殖等综合性能的大型水利枢纽工程。该工程主要建筑物包括混凝土面板堆石坝、左岸两条基本平行的表孔溢洪洞、右岸有压放空泄洪排沙洞、右岸引洮总干进水口、右岸引水发电系统及地面厂房等。工程总体布置较好地结合了工程区的水文、气象、地形地质条件,目前运行情况良好,各项指标均达到设计要求,满足整个工程的功能要求,达到了预期的目的。