孤山航电枢纽工程对汉江水环境的影响研究

为科学评估孤山航电枢纽工程建设对汉江干流水环境的影响,在汉江上游梯级枢纽径流调算的基础上选取丰、平、枯典型日,采用一维、二维水质模型,预测分析了非恒定流条件下孤山航电枢纽工程建设前和建设后总体水质、局部水质和岸边水域纳污能力的状况,并提出了针对性的水环境保护措施与建议。结果表明:孤山航电枢纽工程建设后,库区及坝下各典型断面丰、平、枯水期COD和氨氮平均浓度降低,总体水质趋于改善;但岸边水域流速显著减缓造成局部水质变差,库区典型排污口枯水期COD、氨氮污染带范围增加,库区COD、氨氮岸边纳污能力分别减少9%和11%。为保护库区水环境,分别从生活污水、畜禽养殖、农业面源污染控制和防治等方面提出了相应的对策措施。研究成果可为建设生态友好型水工程、促进汉江生态经济带高质量发展提供技术支撑。

孤山航电枢纽工程罗行滩滑坡稳定性分析与治理设计

汉江孤山航电枢纽工程坝址上游右岸罗行滩滑坡为中型堆积体滑坡,体积约70万m 3,为避免滑坡失稳对水库大坝、电站及道路等造成危害,运用摩根斯坦-普莱斯法及不平衡推力传递隐式法进行滑坡稳定分析,并基于计算分析成果,设计了削方减载及前缘护脚、地表排水等滑坡治理措施。结果表明:上述处理措施可有效提高滑坡体的稳定性,减小滑坡变形,降低失稳风险。该综合加固处理设计方案合理可靠,满足工程要求。

孤山航电枢纽工程运维期智慧电厂建设总体规划

为提升孤山航电枢纽工程智慧运维管理水平和质量,保障运维管理的可靠性,开展了运维期智慧电厂整体架构和业务系统的总体规划和顶层设计。在综合运用大数据、工业互联网、物联网等新一代信息技术基础上,综合分析孤山航电枢纽工程生产运行信息,提出了运维期智慧电厂总体架构,设计智慧功能模块。结果表明:该智慧电厂设计可有效实现电厂、船闸及鱼道等生产业务系统智能控制和智慧管理信息的融合,并可以此为基础开发孤山智慧电厂运维期的各类智慧业务系统。

孤山航电枢纽工程坝址水文特性分析

孤山航电枢纽是汉江干流梯级开发的第8级,受上游梯级水库群的影响,其水文特性较天然状况已发生改变。根据孤山航电枢纽所在流域的水文、气象资料,在分析上游水工程调蓄影响的基础上,对工程区域的水文特性进行研究。结果表明:孤山航电枢纽坝址来水量以安康水库以上为主;受华西秋雨影响,径流年内分配不均匀、存在7月和9月两个明显的高值,夏、秋季洪水分期明显;安康水库运行以来,该枢纽入库沙量大幅减少。

孤山航电枢纽工程表孔弧形工作门侧水封智能润滑系统研究

为有效解决泄水闸和大坝泄洪表孔弧形工作门启闭时容易发生水封翻转或损伤问题,研究了侧水封智能润滑系统的结构布置、工作流程及变频恒压技术,并将该系统应用于孤山航电枢纽工程表孔弧形工作门中。结果表明:侧水封智能润滑系统解决了弧形工作门启闭时的水面线以上侧水封与止水座板无水干摩擦问题,延长了水封使用寿命,实现了侧水封润滑与闸门启闭智能联动控制。研究成果可为同类工程提供借鉴。

基于PPS的孤山航电枢纽工程移民安置独立评估样本抽取研究

移民样本的抽取,是水电工程移民安置独立评估的首要任务和关键环节,直接关系到独立评估调查数据的准确性。为规范、科学地抽取移民样本,以孤山航电枢纽工程为例,基于PPS抽样方法,针对工程同时涉及农村移民与城(集)镇移民的情况,就如何选择合适的抽样方案,确保移民安置独立评估样本的抽取更加合理规范,进行了深入探讨研究,并提出了相关建议。结果表明:当城(集)镇移民与农村移民在生产条件、生活条件、地理位置等方面相差不大时,城(集)镇移民更适合纳入到农村部分进行合并抽样调查。研究成果对于水电工程移民安置独立评估工作的高质量开展有着重要意义。

孤山航电枢纽工程电气设备选型及布置研究

孤山航电枢纽工程用电设备数量多,种类复杂,供电距离长,可靠性要求高。为满足各用电设备的供电需求,结合孤山航电枢纽工程实际情况,对电气主接线、主要电气设备选择、主变压器及220 kV GIS开关站布置等进行了深入分析与研究,提出了合理的技术方案。结果表明:将220 kV变压器和220 kV GIS开关站布置在同一层,使水电站副厂房的高度降低了10 m。该方案合理、有效地利用了水电站副厂房的空间,既节约了土建工程量,又解决了220 kV配电装置的布置以及架空线路出线问题。同时,孤山航电枢纽工程所有设备技术参数均完全满足运行要求。研究成果可为其他同等规模电站提供参考。

孤山航电枢纽工程砂石混凝土系统布置方案优化研究

为优化孤山航电枢纽工程砂石混凝土系统布置,分析了施工场地条件,初拟了4个布置方案。从地质条件、料场开采和料源运输、砂石加工系统、混凝土生产系统、给水及废水处理、电气工程等方面进行综合对比分析,推荐纪家梁砂石混凝土系统集中布置方案。实践表明:该方案投资少,移民征地少,砂石混凝土系统运行良好,为工程的顺利实施创造了良好的基础。

孤山航电枢纽工程围堰施工方案设计研究

为合理确定孤山航电枢纽工程二期截流各项水力学参数并制定合理的截流方案,使用丹麦水力研究所(DHI)研制的MIKE 21 FM平面二维非恒定流水流模型进行截流水动力计算,根据计算成果优化截流设计及施工方案。采用双向立堵法进行围堰合龙,左右岸同步进占,并以右岸向左岸进占的方式为主,成功实现了二期截流。总结了此次截流取得的成功经验,为类似工程设计施工提供参考。

孤山航电枢纽工程钢纤维混凝土配合比试验研究

在汉江孤山航电枢纽工程二期的门机轨道施工中,对混凝土性能要求较高,提出使用钢纤维混凝土进行浇筑施工。结合工程实际,在现行水工混凝土配合比试验规程基础上,试验研究钢纤维体积率对混凝土试样抗压强度、轴心抗拉强度、早期抗裂性能的影响规律。钢纤维混凝配合比试配试验结果表明:钢纤维掺量对混凝土抗压强度的影响不大,但可以显著提高混凝土的抗裂性能。

孤山航电枢纽工程弃渣综合利用研究

山区大中型工程建设往往产生大量弃渣,合理处置和综合利用弃渣是工程水土保持的重点和难点。为减小弃渣对地表扰动和对环境的影响,以汉江孤山航电枢纽工程为例,在弃渣组成和可用性分析基础上,结合项目实施特点、施工时序等方面充分探讨了弃渣的综合利用可行性,并提出了围堰填筑备料、场地填筑、地方建设填筑、弃渣造地等弃渣合理利用方向。结果表明:孤山航电枢纽工程弃渣综合利用方案在安全消纳弃渣的同时节省了工程投资,实现了弃渣资源化利用和保护周边生态环境的目标,可为后期同类工程提供参考。

孤山航电枢纽工程泄水闸孔与厂房共用边墙结构型式研究

为缩短孤山航电枢纽工程的坝轴线长度,减少坝肩边坡开挖高度,节省工程投资,提出了水电站厂房边墙与泄水闸弧形闸门边墩相结合的共用边墙结构型式,并对共用边墙结构的受力情况进行了三维有限元数值分析。结果表明:共用边墙新型结构优化了弧门支撑处的应力与变形状态,弧门推力和水压力对厂房边墙整体的应力、变形影响较小。经过水库正常蓄水和3个汛期泄洪的检验,电站厂房和泄水闸运行情况良好,验证了该结构的安全可靠性。研究成果可为同类工程设计提供参考。

孤山航电枢纽工程水土流失特点及处理措施研究

为解决弃渣场防护及工程高陡边坡绿化的难题,通过对孤山航电枢纽工程水土流失特点及难点进行分析,在水土保持设计时有针对性地采取以下措施:①优化设计方案,减少工程施工扰动影响;②注重坝肩绿化设计,美化工程;③注重植被群落选择;④强化弃渣场防护设计。结果表明:该措施方案有效地控制了水土流失,可为汉江中上游大型水电建设提供参考。

孤山航电枢纽工程鱼道布置设计

为尽可能地减小孤山航电枢纽工程建成后阻隔鱼类上溯通道产生的不良影响,对鱼道、鱼闸、升鱼机和集运渔船等过鱼设施型式进行经济技术比选,并结合孤山航电枢纽布置、运行水位、过鱼对象的洄游习性及克流能力等方面进行鱼道设计。通过物理模型试验对布置结果进行验证,结果表明:所设计鱼道在各级运行水位及工况组合下,鱼道进鱼口、出鱼口处水流条件均满足过鱼要求。

孤山航电枢纽工程坝基处理及渗控方案设计

为解决孤山航电枢纽工程坝基基础处理存在地质条件复杂、断层发育、固结灌浆与混凝土浇筑干扰强、地基处理工程量和难度大等问题,针对坝基岩体特性、吕荣线及地下水位分布以及坝高等因素,综合确定该工程坝基固结灌浆及防渗帷幕设计方案。固结灌浆布置于重力坝坝踵区、泄水闸上下游侧,孔排距为2.5 m×2.5 m,孔深为5~6 m。防渗帷幕贯穿两岸山体、重力坝段及泄水闸坝段,采用单排帷幕,防渗标准为5 Lu,帷幕后设置排水孔,帷幕灌浆孔和排水孔孔距均为2.5 m。坝基灌后检测结果表明:岩体声波和透水率满足规范要求;该方案有效地提高了坝基岩体完整性、减小了坝基变形、降低了基础扬压力、减少了大坝渗漏量,设计方案合理可靠。

孤山航电枢纽工程安全监测项目技术管理与质量控制

为做好孤山航电枢纽工程安全监测工作,提高埋设安装仪器完好率和观测数据真实可靠性,结合工程安全监测工作的实际需求和特点,介绍了其技术管理组织机构、技术管理规章制度、监测仪器设备选型、仪器埋设安装、监测数据采集及资料整理等方面的质量控制措施、监测资料数据成果反馈等。对工程安全监测项目在安全监测技术管理措施和质量控制措施等方面的工作进行了总结,阐述了项目工程质量保证的措施,可为同类工程安全监测管理提供参考。

孤山航电枢纽工程机制砂与天然砂掺配工艺研究

为了使孤山航电枢纽工程机制砂与天然砂掺配后的混合砂细度模数满足规范要求,通过掺配试验及检测,调整了机制砂和天然砂的掺配比例,并按2∶1,3∶1,4∶1的配比进行试验检测。结果表明:机制砂和天然砂按3∶1掺配后,混合砂细度模数控制在2.67~2.80之间,细度模数满足规范要求,混合砂细度模数处于受控状态,证明该工程机制砂和天然砂掺配工艺是可行的。

孤山航电枢纽工程电站机组选型设计研究

为选择合理的孤山水电站水轮发电机组参数,通过研究孤山水电站水头分布特点及运行方式,以及丹江口水库水位变化对孤山电站顶托影响,确定了电站运行水头范围。根据电站水头分布频率以及电站电量分布特点,选取合适的额定水头,并选定机组比转速与各项单位参数等主要性能参数。电站实际运行结果表明:机组参数选择合理,机组运行效率、运行稳定性等各类指标均达到或优于合同要求,保证了水轮发电机组安全稳定运行及梯级电站调度要求,为大中型贯流式水轮发电机组选型提供借鉴与参考。

孤山航电枢纽工程消防系统设计研究

孤山航电枢纽工程具有航运、发电等综合效益,是重要的基础设施。为保证工程消防安全,根据工程特点,从总体布置、建筑防火、消防给水及灭火设施、防排烟系统和消防电气等方面开展了消防系统设计方案研究,提出了安全、可靠、经济的消防系统设计方案。孤山航电枢纽工程消防系统设计方案已通过消防审查,对其他电站消防设计具有一定的参考意义。

孤山航电枢纽工程金属结构设计

为优化航电枢纽工程金属结构布置,提高工程的综合效益,对孤山航电枢纽工程左区与右区泄水建筑物、电站建筑物、通航建筑物、生态供水孔与鱼道等部位的金属结构设计进行了研究。针对左区泄水闸顶部启闭机房进行优化设计,在泄水闸4号与6号孔之间、2号与3号孔之间设置钢平台,顶部做钢结构启闭机房。结果表明,孤山航电枢纽工程金属结构设计成果满足要求。研究成果可为同类工程的金属结构设计提供参考。