水电站斜坡导槽高深水位变幅水力自升降拦漂系统——以锦屏一级水电站为例

根据锦屏一级水电站拦漂系统项目水位变化大、两岸斜坡陡峭地形等特点,为运行安全、节省成本和技术可靠,研究出了一种两岸斜坡固定导槽水力自升降拦漂系统。采用比选方案,拦漂排两岸固定连接机构技术选用“岸坡固定导槽+拦漂排端部连接装置”方案,升降控制技术使用水力自升降控制方案。介绍了斜坡固定导槽水力自升降拦漂工程的组成,斜坡固定导槽稳定技术,端部连接装置水力自升降技术,以及浮箱防翻转、防沉没技术等。该拦漂工程自2014年运行以来,运行稳定,效果良好,达到了预期的设计效果。为在地形复杂的高山峡谷区、超深水位变幅、暴风气象条件情况下的水电站设置拦漂工程提供了可靠、高效的新技术,具有显著的经济效益与环境保护效益,对类似工程拦漂具有指导作用和市场推广价值。

导槽密封条气味性试验研究及工艺优化

为了降低导槽密封条的气味性,本文对导槽密封条的气味进行了试验研究。试验结果表明:原材料中的原胶、活性剂,一段胶中的硫磺、促进剂,二段胶,植绒胶水的气味值较大,半成品在停放、烘烤后气味值有所降低,成品接角后的气味值有所提高。在不降低产品性能、不提高生产成本的前提下,采取优化一段胶材料、植绒胶水、生产工艺等措施,能有效降低导槽的气味。

汽车实车TPE导槽接角开裂问题分析

为了分析实车热塑性弹性体(TPE)导槽接角开裂的原因,文章通过导槽接角强度、热胀冷缩以及外部受力三个方面对导槽开裂进行研究。在导槽接角强度方面,构建接角暴晒和接角强度的拉力实验;在热胀冷缩方面,构建导槽接角的高低温循环实验;在导槽外部受力方面,构建实车导槽切割、导槽截面以及导槽受力分析等,综合分析导槽开裂的根本原因。结合接角暴晒实验、接角强度实验、高低温循环实验以及导槽外部受力分析等四个方面的实验结果,确定导槽非正常受力是接角开裂的根本原因,并针对其进行对策制定以及方案验证,为后续实车导槽开裂问题给出指导性的方向和解决方案。

泥石流常用排导槽水力条件的比较

目前泥石流防治工程中广泛采用的横断面型式主要有直墙V型断面、梯型断面、矩型断面、圆型断面。将泥石流排导槽的断面型态系数定义为湿周与水力半径之比,在此基础上推导出直墙V型、梯型、矩型、圆型排导槽水力最佳时相应的断面型态系数,对相同槽型排导槽水力断面的研究表明:直墙V型槽横坡系数在0～3时,随横坡系数增大,水力条件更优;横坡系数大于3后,随横坡系数的增大,水力条件越差;横坡系数等于3时,水力条件最佳。梯型槽边坡系数在0～0.577时,随边坡系数增大,水力条件越优;边坡系数大于0.577后,随边坡系数的增大,水力条件越差,边坡系数等于0.577时,水力条件最佳。对直墙V型、梯型、矩型、圆型槽的水力最佳断面进行了分析比较,结果表明:圆型断面排导槽水力条件比其他3种都优;当边坡系数大于0,小于等于1.333时,梯型槽较矩型断面优越;当边坡系数大于1.333时,梯型槽没有矩型槽优越。当横坡系数大于0,小于0.75时,直墙V型槽没有矩型优越;当横坡系数大于0.75时,直墙V型槽比矩型优越;在横坡系数、边坡系数值相同的情况下,且在0与1之间时,梯型槽比直墙V型槽优越;当大于1时,梯型槽没有直墙V型槽优越;当两者均为1时,水力条件相同。

两种主要泥石流排导槽的比较

通过大量的实例工程的考察 ,对两种主要泥石流排导槽——东川槽和 V型槽的设计、投资及运行现状进行比较 ,分析总结出两种排导槽各自的优缺点 ,以供以后设计时参考 ,优化设计 ,更有效防治泥石流 ,节约投资 ,保护生命财产安全。

V型排导槽内泥石流流速横向分布探讨

V型排导槽内泥石流流速的横向分布是一个与设计密切相连的非线性分布,直接关系到排导槽横断面各位置泥石流冲击力、磨蚀力等特征参数的定量计算。但目前流速公式多针对矩形槽,规范中没有关于该流速横向分布相应条款,因而导致部分已建V型排导槽因磨蚀或淤积而防治失效。鉴于此,本文试图通过合理假设,推导出泥石流流速横向分布计算公式,并以在建雅(安)泸(沽)高速公路沿线的某沟泥石流防治为工程背景,验证其具有一定的适用性,可供相关研究与设计参考。

稀性泥石流对排导槽的冲磨破坏机理

针对稀性泥石流特点 ,从垂直于排导槽边壁方向和平行于排导槽边壁方向对排导槽的受力情况进行了比较深入的分析 ,导出了多个公式 。

“东川型”排导槽结构对泥石流流速影响的实验研究

消能肋槛和排导槽纵比降是控制"东川型"泥石流排导槽内流体运动的两个关键因素。泥石流流速是反映排导槽工程输移力及对排导槽的冲刷淤积破坏的重要参数之一。通过实验,对固定配比的泥石流流体在不同的肋槛组合下的排导槽中的流速进行了研究,结果表明:(1)肋槛间距从40cm增加至60cm时,泥石流流速先增加后减少,在间距50cm时达到最大值;(2)肋槛高度对泥石流流速的影响非常复杂,在不同的肋槛间距和纵比降下表现不同的相关关系;(3)纵比降对排导槽内的泥石流流体基本呈正相关;(4)得到了肋槛间距与肋槛高度之比值N与泥石流流速V之间关系的数学表达式:V=0.0341N+C,其中C为常量。

泥石流V型排导槽防淤设计方法及其应用研究

排导槽是泥石流治理常用的工程措施,泥石流若在槽内淤积,将极大影响排导槽防治效果。目前国内现行规范中没有关于排导槽淤积情况计算的相关条款,导致排导槽被泥石流淤埋的工程事故时有发生。鉴于此,分析了排导槽淤堵的常见原因,对现有的一些排导槽淤积验算公式进行了分析和整理,提出了一套基于槽宽验算、槽内泥深及流速验算等公式的排导槽防淤设计验算方法。该方法在雅(安)泸(沽)高速公路沿线某泥石流沟V型排导槽淤埋事故的处理中进行了应用,重建的排导槽经受了2011年6月17日特大暴雨形成的泥石流的考验,说明该方法实施效果良好,可供相关研究与设计参考。

梯-潭结构型泥石流排导槽消能特征试验研究

梯-潭结构型排导槽是一种适用于大比降沟床条件下的泥石流排导工程措施,因其良好的防治功效和工程价值而具有较好的应用前景。选取泥石流容重、规模和潭深为主要影响因素,通过水槽试验模拟泥石流在梯-潭结构型排导槽中的运动过程。结果表明,潭内表层铺填的砾石在泥石流浆体强烈的紊动和大颗粒冲击碰撞下发生明显的物质交换现象,且排导过渡性泥石流时物质交换现象最为强烈,稀性泥石流次之,粘性泥石流则相对较弱;梯-潭结构型排导槽的消能主要体现在泥石流通过梯-潭结构时泥深变化和加剧紊流两个方面;梯-潭结构的消能效率与潭深呈正相关关系,且消能率基本大于20%,最大消能率可达73.93%。当潭深过大时,梯-潭结构对泥石流表现出明显的拦截作用,虽消能效果明显,但与排导宗旨相悖。而泥石流规模对梯-潭结构消能的影响相对较小,整体呈现规模越小消能率越高的趋势。

V型排导槽横纵比降对泥石流流速的差异影响研究

V型排导槽是一种有利于泥石流固体物质排泄的速流结构形式,可解决泥石流在槽内发生淤积堵塞的难题,因而被广泛应用。但是,因V型排导槽流速计算中水力坡度采用相同权重横纵坡矢量合成的综合比降,导致排导槽流速计算结果不准确而仍发生泥石流淤积的现象,不能充分发挥V型排导槽的速流优势。为了揭示V型排导槽横纵比降对泥石流流速的差异影响,设计完成了25组室内模型实验,分析了不同横纵比降组合条件下泥石流流速的差异及原因,查明横纵比降均与泥石流流速呈正相关关系,其中横比降对泥石流流速的影响低于纵比降;根据实验数据建立了泥石流流速关系式,得到横比降和纵比降在V型排导槽泥石流流速中的权重分别为0.75和1.30,验证了横比降在V型排导槽综合比降中的权重影响低于纵比降,为V型排导槽过流能力计算的优化研究提供思路和参考。

泥石流排导槽研究进展及发展方向

泥石流是我国最常见的地质灾害之一,在5.12汶川地震后表现得尤为突出。排导槽作为一种结构简单、经济适用的防护措施在泥石流的防治工程中发挥了重要作用。本文简要阐述了泥石流排导槽的发展历程,重点分析比较全衬砌槽和软基消能型槽的结构特点、排导原理、优缺点及适用范围,其中全衬砌槽束水冲砂的特点增加泥石流的排泄,减少淤积,适于下游有广阔停淤区域或主河有足够输移能力的泥石流;而软基消能槽设置贯穿型横向潜槛,增大摩擦,降低流速,适于下游有城镇、铁路、工厂等重要基础设施的泥石流;分别从横纵断面优化、材料选择等角度总结了排导槽的研究进展:初步界定排导槽合理纵比降为3°～10°;横断面上对矩/梯形、圆形、V形等几种主要槽型水力条件进行分析比较,得出圆形断面最优;尝试运用高强混凝土等新型材料或结构增加排导槽的抗磨强度,延长其使用年限;综合考虑泥石流地质地貌背景、水文条件、施工难易程度、经济与否等多方面因素,选择最合适的排导工程;指出随着各项土木工程中生态需求的日益增长,今后研究工作中应加强模型试验,尤其是交错齿槛等生态型泥石流排导槽的研究,进一步完善泥石流排导槽的优化设计体系。

泥石流排导槽槛后侵蚀实验研究

通过排导槽室内实验,探究了泥石流重度分别为13、15、17、19 kN/m^3,坡度分别为7°、10°、12°、15°、17°,肋槛间距分别为40、50、60、70、80 cm的情况下排导槽肋槛后部冲刷坑的纵横剖面形态、最大冲刷深度及其变化规律.研究发现:排导槽槛后冲刷坑的深度随泥石流重度的增大而减少,随排导槽坡度的增加而增加,随肋槛间距的增大而增大,且冲刷坑深度随重度、沟床坡度、肋槛间距变化的关系分别为二项式关系、线性关系、对数关系.肋槛后部侵蚀坑纵剖面可分为槛后冲刷区、冲淤平衡区和槛前回淤区3个部分,侵蚀坑横剖面具有凹形横剖面、震荡型横剖面、平缓型横剖面3种形态.

泥石流直墙V型排导槽横断面优化设计

排导槽横断面的形状及尺寸是泥石流排导槽设计的重要参数,如何合理选择过流断面的形状和尺寸,使泥石流排导槽具有最佳的排泄能力,目前国内外的研究还比较少涉及。直墙V型断面排导槽是目前泥石流防治工程中广泛采用的横断面形状之一,以其为研究对象,对它的水力条件进行了分析,并对横断面的优化设计进行了探讨。泥石流排导槽的断面形态系数(M)定义为湿周(P)与水力半径(R)之比,直墙V型排导槽水力最佳时相应的断面形态参数M=[8(1+m2V)1/2-4]/mV,直墙"V"型排导槽水力条件最佳时的断面形态参数M仅与槽底横坡系数有关。假定在已知泥石流直墙V型排导槽排泄流量Q、槽底纵比降I以及泥石流体颗粒级配特征的条件下,推导出了联合求解最优水力条件下直墙V型槽断面形态尺寸的组合公式,并以大渡河上游左岸的一级支沟把丫沟为例,对该沟的泥石流排导槽横断面进行了优化设计。

泥石流排导槽磨蚀行为特征研究

磨蚀损坏是泥石流排导槽失效的重要诱因之一。对排导槽底面受泥石流冲刷而产生磨蚀的研究现状进行总结,并基于摩擦磨损理论分析排导槽的磨蚀系统特征,以期促进泥石流排导槽磨蚀损坏的机理研究及抗磨蚀结构的研发应用。通过泥石流排导槽磨蚀的野外现象考察和理论分析,总结了磨蚀系统构成、磨蚀影响因素、磨蚀形貌和磨蚀行为特征。结果表明,泥石流排导槽磨蚀面是一个复杂的多相系统,涉及因子众多,符合系统依赖性、时间依赖性和多学科交叉耦合的摩擦学系统特征;磨蚀影响因素分为泥石流自身磨蚀能力因素和排导槽抗磨蚀能力因素两大类,包括泥石流容重、流速、颗粒组分、泥深、流变参数、流态参数、过流持续时间和排导槽结构断面型式、衬砌材料的强度、骨料级配和硬度等;磨蚀形貌可归纳为层状剥落、犁沟状切槽、“壶穴状”磨蚀坑和肋槛顶部磨蚀共四类。

测斜管导槽的扭转问题

测斜管导槽的扭转问题，将直接关系到测斜仪的测试精度和测试成果的可靠性。本文报导了东风水电站等３个工程、２６个测斜孔导槽扭转情况的检测结果。结果表明，有一部分测斜管导槽扭转较为严重，其中最大的达到１４０°之多，远超过规程要求。对于那些质量较差、扭转问题严重的测斜管，安装埋设后必须进行扭转情况的检测，以减少其对测试结果带来的不良影响。

交错齿槛型泥石流排导槽研究初探

排导槽是一种常见的泥石流防治措施,提出了交错齿槛槽定义,即该类槽是指由两束流侧墙及置于其间交错排列的梯级齿槛群构成的一种新型泥石流排导槽,根据流域面积与沟床纵比降可分为3种类型;详细分析了交错槽的结构特征,并根据泥石流的不同阶段阐述了泥石流在交错槽中的流态形式;最后从消能机制、冲刷磨蚀、生态效益等方面将交错槽与东川槽等常规阶梯深潭系统做了比较,指出交错齿槛槽具有明显的优势,为进一步研究泥石流与交错齿槛的作用机制、泥石流在其中的排导特征等打下基础。

“梯-潭”型泥石流排导槽研究初析

针对物源剧增、狭陡沟道、小流域泥石流沟泥石流防治,提出一种具有强力消能作用的梯-潭型泥石流排导槽;介绍了梯-潭型泥石流排导槽的结构特征;分析了梯-潭型泥石流排导槽的排导原理,指出梯-潭槽在震后泥石流治理工程应用中的防止磨蚀和冲刷的优势,为进一步研究泥石流在排导槽中的运动特征,泥石流与梯-潭段的相互作用机制,关键设计参数的确定与优化打下基础,对于提高泥石流防治技术水平及新型排导槽的推广应用具有重要意义。

泥石流排导槽水力最佳断面

根据所导出三角形和复式三角形排导槽的最佳水力断面，三角形水力最佳断面β＝１＋ｍ２－１，对梯形、矩形、三角形排导槽优化断面进行了比较，研究结果对规划设计有很强适用性。

水平导槽铸件数值模拟分析与优化

由于水平导槽的两侧受力,铸件要求较高。结合工厂的零件图和原设计方案,对工艺方案进行了优化。利用Viewcast软件对凝固过程进行了模拟。根据模拟结果设计出了最佳工艺方案。