面板挠度监测电平器埋设安装技术在夹岩工程中的应用

针对目前混凝土面板挠度监测中普遍存在的仪器存活率低、对面板混凝土浇筑施工干扰大、测值精度低、成本高等问题,文章依托夹岩工程大坝面板挠度监测项目,提出了将面板挠度监测电平器暗埋、串联及数据采集成套技术,可有效提高仪器存活率和观测成果精度,工作效率提高50%以上。该技术为获取面板挠度长期监测数据、评价面板工作状态提供了科学依据,可供类似工程参考。

夹岩工程附廓水库取水口水下预留岩坎拆除重难点分析与对策

夹岩工程以城乡供水和农田灌溉为主要任务、兼顾发电并为区域扶贫开发及改善生态环境创造条件的综合性大型水利枢纽工程,为Ⅰ等大(1)型工程。工程灌区干渠长约300 km,干渠中部利用原有附廓水库为中间调节水库,后半段干渠在库内取水自流至各供水范围,水位长期高于取水口底板,预留岩坎围岩拆除为取水口施工关键。对围堰拆除的重点及难点进行分析,并对主要对策进行阐述,结果可为类似工程提供参考。

夹岩工程硬脆灰岩力学特征及数值试验研究

针对贵州省夹岩水利枢纽工程引水隧洞灰岩开展高围压三轴力学试验,结合声发射测试技术,探讨灰岩在达到峰值应力前的力学特性和裂纹发展规律,并利用自主开发的CASRock数值模拟软件进行了验证。试验结果表明:工程处灰岩在5~70 MPa围压作用下形成单一宏观剪切裂缝,无分支裂缝产生,峰后阶段具有明显的脆性特性,同时弹性模量和泊松比对围压不敏感;在压应力作用下声发射存在"平静期"和"活跃期",在临近峰值应力时声发射能量会出现加速释放现象。数值模拟结果与室内试验结果相一致,直观地展示了剪切裂纹扩展全过程。在此基础上,采用CASRock软件对夹岩工程隧洞进行了稳定性分析。研究结果对脆性岩体开挖支护设计具有一定的指导意义。

夹岩水利枢纽工程大坝混凝土面板裂缝成因分析

本文基于安全监测和现场试验资料,详细分析了坝体沉降、面板挠度与脱空、面板应力应变、温度以及添加防裂剂等因素对面板结构的影响程度。结果表明,由内外大幅温差、温降引起的干缩变形和温度应力是面板开裂的主要原因;同时面板在局部约束情况下,其水平向应力状态将发生显著变化,工程中应避免出现强约束情况,另外合理添加防裂剂可改善混凝土顺坡向应力状态。该研究成果可为后续工程施工提供技术支撑,供类似工程参考借鉴。

夹岩水利枢纽工程初期蓄水生态流量泄放方案研究

为解决水利水电工程初期蓄水阶段泄放生态流量问题,研究制定泄放生态流量措施,结合夹岩水利枢纽工程,采用对比分析方法,从工程投资大小、工期长短及下闸程序复杂程度3个方面,对比分析泵站提水和在导流洞一期堵头预埋生态管泄放生态流量2种方案,最终选择采用在导流洞一期堵头中预埋生态管泄放生态流量的方案。结果表明:该方案投资增加不大、施工工期影响较小。研究成果可为类似水利水电工程选择初期蓄水泄放生态流量措施提供参考。

数字孪生夹岩水利枢纽及黔西北供水工程先行先试建设

按照水利部《数字孪生流域建设技术大纲》的建设要求,围绕“需求牵引、应用至上、数字赋能、提升能力”的建设原则,确定数字孪生夹岩水利枢纽及黔西北供水工程的建设目标和任务,提出建设方案,主要包括信息基础设施、业务应用、数字孪生平台、共建共享、网络安全、实体环境和计算机网络及通信共七部分。工程建成后,将大幅提升夹岩水利枢纽工程的科学管理工作效率、应急响应能力、提高综合决策能力和智慧化管理水平。

管道机器人监测系统在夹岩水利工程中的应用分析

夹岩水利枢纽是贵州省水利建设“一号”民生工程,其堆石坝安全监测工作至关重要,针对大坝采取传统内部变形监测设备中存在的不足,提出采用基于预埋柔性管道测量的机器人监测新技术。介绍了管道机器人监测系统在夹岩水利枢纽中的应用过程,工程应用证明:管道机器人监测系统应用满足观测要求,对堆石坝的内部安全监测起到了补充和丰富作用。

管道机器人监测系统在面板堆石坝中的应用——以夹岩水利工程为例

堆石坝的内部变形监测对其大坝安全运行状态评估具有重要意义,但是堆石坝传统内部变形监测设备的测量精度有限且失效率高,难以满足高堆石坝内部变形监测需求。“管道机器人监测系统”将三维测线成果代替测点,具有受坝体变形影响较小、维护成本低、测量精度高等特点,使得管道机器人在堆石坝中逐渐被应用。文中以夹岩水利工程大坝为例,阐述了管道机器人监测系统的组成、设计、实施布设和监测方法,能为该系统在堆石坝的变形监测设计提供一定的参考。

夹岩水利枢纽工程数字大坝与堆石坝碾压质量实时监控技术

为减少人为因素对堆石坝碾压工程施工质量的干扰,提高工作效率、提升水利工程安全生产标准化建设水平,夹岩水利枢纽工程面板堆石坝运用了“数字大坝”碾压质量实时监控系统。通过在碾压设备上安装高精度GNSS接收机,自动记录堆石坝在碾压施工过程中的碾压机械行走速度、振动频率、碾压遍数和压实厚度等数据,实现了碾压堆石坝施工质量的全自动控制。运用网络与数字化技术,研究成果实现了施工质量全过程控制,有效提高了工程建设管理水平。

夹岩数字大坝系统在工程精细管理中的应用

夹岩水利枢纽工程面板堆石坝建设过程中涉及众多动静态信息,如何综合集成这些信息,为工程建设管理与大坝运行提供全面准确的信息支持,是工程建设中需要解决的重要技术问题。结合夹岩工程特点与需求,研制开发了夹岩数字大坝系统,对大坝建设过程中的质量、安全、进度等信息进行动态采集,构建了基于B/S模式的大坝综合信息集成平台和三维虚拟模型,动态耦联工程建设信息、三维场景和无人机航拍全景,实现了夹岩大坝建设多源信息的可视化、虚实化管理与数字化归档,为参建各方对工程进行精细管理,以及大坝运行后的健康诊断提供了信息应用和支撑平台,从而为创新工程建设管理手段、打造优质精品工程提供强有力的技术保障。

夹岩水利工程深埋长隧洞开挖施工典型地质问题及处理技术

夹岩水利工程中有多条深埋长隧洞处于地下水位线以下,开挖施工中经常需要穿越软岩、强岩溶等地质段。本文列举了施工中出现的涌水、涌泥、软岩等典型地质问题,整理分析了处理方案和处理技术,总结了方法和经验,可为类似地质条件工程施工提供借鉴。

夹岩水利枢纽工程长石板隧洞施工开挖支护方案优化调整研究

夹岩水利枢纽长石板隧洞4号与5号支洞之间洞段全风化围岩在富水状态下,施工期出现围岩变形松弛、初期支护拱壁收敛缓慢、施工扰动基岩泥化,导致出现支护钢拱架变形、喷混凝土开裂和渗水等问题。文章结合地质揭露成果,按已挖段、试验段和待挖段三个洞段,实施隧洞开挖及支护方案优化设计,并及时调整支护结构参数,成功解决了软岩、强岩溶等地质段围岩抗变形稳定问题。优化调整方案与工程实际匹配性好,支护衬砌结构经济合理。

夹岩水利枢纽工程饮用水水源保护区智慧化监管云平台研建

随着全国大力推行"河(湖)长制”,不断加强水资源保护和水污染防治,研究建立饮用水水源保护区“智慧化监管”云平台对于饮用水水源地常态化监管机制的建立,保障广大人民群众的饮水安全具有重大意义。通过加强水源地监测传感器(水质、水雨情、生态流量、蒸发量)和视频监控设备布设,将实时监测监控的数据、各职能部门(水利、环保、国土、农业和住建)的业务数据和基础地理空间数据(航片、遥感影像、基础地理信息等)等进行融合汇聚,形成工程数据中心;并建立水源地不同阶段不同区域的安全监测评价指标体系,形成多维的分析和评价模型,利用大数据分析方法定量化监测预警和评价分析水源地实时状况;建立了饮用水水源地监管服务"一张图”综合管理云平台,实现水源地的综合常态化管理和突发状况下的指挥调度和三维模拟仿真。夹岩水利枢纽工程饮用水水源保护区“智慧化监管”云平台的研建,为全面提高工程各项业务的处理能力、实现水源保护区保护和管理提供了强有力的支撑,实现了智能化监测监控、智慧化监管。

夹岩水利枢纽工程泄洪洞金属结构设计及制造安装过程分析

大型水利水电工程金属结构设备制造、安装过程复杂,精度要求高,且由于施工现场条件变化,很难在设计阶段完全论证全面。介绍了夹岩水利枢纽工程泄洪洞金属结构设备初设、技施及制安过程,从设计角度论证了各项技术难点以及处理措施。针对安装过程中边界条件发生变化,引起安装方案调整问题,结合工期要求,经现场技术经济比选,确定了增设1286.88 m临时吊装平台方案。实践表明,调整后的方案可保证泄洪洞土建与金属结构安装工作同时进行,确保安装工作按时完成。

夹岩水利枢纽工程大江截流方案设计与施工

夹岩水利枢纽工程大江截流具有处在汛期末、挡水标准高、落差大等特点,制定合理的截流方案非常重要。在分析水文资料的基础上,通过截流水力学计算,确定了截流戗堤高程及结构、龙口分区及各分区材料,并制定了截流预进占、龙口合龙、堰体加高等实施方案,成功实现了大江截流。简要介绍了截流设计方案及施工过程,并对成功截流进行了经验总结,对类似工程具有借鉴意义。

夹岩水利枢纽工程高面板堆石坝面板应力分析及施工分期

夹岩水利枢纽工程挡水大坝采用坝高为154m的高混凝土面板堆石坝,其面板施工分期高程选择是工程建设的关键技术,将直接影响水库蓄水成败。为确定合适的大坝一、二期面板施工分期高程,通过面板应力变形分析,结合坝体填筑沉降期、面板浇筑施工强度和坝体度汛要求等因素,综合分析选择面板施工分期高程为1254.0m(约为坝高50%处)。研究表明,面板施工分期高程成功避开了面板最大变形区,并可满足坝体填筑沉降期、面板浇筑施工强度。在确保工程建设质量的同时,为工程建设进度顺利推进打下了坚实的基础,可供其他类似工程借鉴。

夹岩水利枢纽工程上游高土石围堰设计

夹岩水利枢纽及黔西北供水工程是国家172项重大水利工程之一,也是贵州省的1号重点水利项目。工程规模为I等大(一)型,面板堆石坝最大坝高154m。上游围堰为碾压式土工膜心墙堆石围堰,基础采用灌浆防渗,最大堰高44.5 m,堰前库容为9 489万m^3。渗流及稳定计算并结合2018年汛期监测资料分析表明,围堰运行情况良好,上下游边坡稳定、渗流小,为大坝基坑正常施工及下游防洪度汛提供了保障。

夹岩水利枢纽工程面板堆石坝施工设计规划

夹岩水利枢纽工程混凝土面板堆石坝坝高154m,属狭窄河床高面板堆石坝,大坝施工具有开挖、填筑工程量大且施工导流方案复杂等特点。介绍了大坝施工设计的分析研究及采取的相应对策和措施,包括全年洪水的施工导流方案、覆盖层修建44.5m高土石围堰的结构设计及优化、坝肩开挖、狭窄河谷交通道路布置、分层填筑道路设计及强度分析、坝体填筑分区和上游面板混凝土分期等。上述措施可指导工程按期、按计划进行施工,减少施工导流工程投资,使大坝有序、快速填筑,确保施工期防洪度汛安全和工程质量。

夹岩水利枢纽工程施工涌水水质特征及处理

为避免夹岩水利枢纽及黔西北供水工程建设高峰期各隧道洞室涌水污染周围水环境,对水质特征进行了分析监测,全面分析了施工废水中的污染物及污染源。结果表明:①悬浮物是3条监测隧道中首要需要进行施工废水处理的物质,石油类次之。通过采用成套设备方案或土建构筑物方案的“沉砂+絮凝沉淀”组合处理工艺,悬浮物、石油类的去除率分别可达到93.34%和62.82%。②出水悬浮物浓度为25-173mg/L,超过排放标准,受实施场地、建造成本等因素制约,建议通过增加投药量以及搅拌时间的方式来加强处理效果。③废水处理设施存在外源污染的情况,建议通过设置简易遮盖、定期清理沉淀池等措施,加强对施工废水处理设施的管理。

夹岩水利枢纽工程隧洞施工期地下水监测、处理及补偿

夹岩水利枢纽工程地处贵州喀斯特发育地区,包含水源枢纽工程和输水工程两大部分,隧洞施工会遇到地下水处理问题,且容易对沿线居民生活用水造成影响。介绍了夹岩工程输水区隧洞施工期地下水监测、废污水处理措施及对居民饮用水影响补偿,分析了隧洞施工图阶段对比初步设计阶段隧洞地下水处理投资变化原因,提出了加强涌水及废污水处理监测等建议,可为类似工程隧洞施工地下水处理提供参考。