高引水比多沙河流弯道式渠首的改进措施研究及实践

结合新疆已建渠首工程运行情况及调查分析,通过多年实践经验和已取得的研究成果,分析了弯道式引水渠首现状存在的主要问题,对人工弯道式引水渠首的建设条件、适用规模以及引水防沙关键技术等进行了全面的分析和总结,提出了针对山溪性河流弯道式渠首引水防沙的改进措施和解决方案,可对今后弯道式引水渠首及类似工程建设、改造提供参考。

新疆某多泥沙高引水比河流引水枢纽布置设计

新疆某河引水枢纽因工程老化、泥沙淤积需要拆除重建,但该引水枢纽具有河道泥沙含量大、引水比较高的特点,为解决原引水枢纽存在的上下游淤积问题,引水枢纽的布置型式采用错动拦河闸式布置方案和引水弯道式布置方案进行比选和设计总结。

多泥砂、高引水比河流引水枢纽布置方案探讨

针对金沟河多泥砂、高引水比的特点,介绍了直线式引水枢纽、弯道式引水枢纽及内外库式引水枢纽的布置。从施工、运行管理、排砂减淤角度考虑,经比较,采用新型的内外库式引水枢纽布置方案。该设计方案效果显著,实现了"水砂分离",保证了集中冲砂,延缓泥砂淤积速度,增加工程使用寿命,可为同类工程所借鉴。

黄河下游灌区引黄涵闸引水能力变化原因分析

黄河下游引黄涵闸受河床下切、河势变化等因素共同影响,引水条件与设计情况相比发生了变化,造成部分河段涵闸引水困难,影响农业适时灌溉和生产。为给应对引黄涵闸引水能力下降问题提供参考,基于黄河下游2000—2016年引黄涵闸引水水位和河道断面实测数据,分析引黄涵闸引水水位变化、河槽冲刷、引黄渠道淤积变化等因素对引黄涵闸引水能力产生的影响。结果表明:1)2016年黄河来水300~900 m^(3)/s时,黄河下游引黄涵闸实际引水能力仅为设计引水能力的13.63%~39.43%,引黄涵闸引水能力明显下降;2)相较2000年,2016年的引黄涵闸设计值对应黄河流量的水位,高村以上河段下降了2.95~3.35 m,高村以下河段下降了1.55~2.95 m;3)从河段河床平均冲刷厚度看,花园口—夹河滩、夹河滩—高村、高村—孙口、孙口—艾山、艾山—泺口、泺口—利津河段的冲刷厚度分别为3.88、3.06、1.84、1.88、1.88、2.02 m,河槽连续冲刷导致同流量水位明显降低,严重影响河南和山东段引黄涵闸正常引水;4)涵闸前后引、输水渠道淤积会导致引黄涵闸引水能力降低。

海水泵站流道非对称引水流态特性数值模拟分析

为探讨海水泵站流道非对称引水流态特性,基于OpenFOAM建立了某液化天然气接收站海水泵站流道数值模型,在利用实测数据验证的基础上,模拟计算与分析了对称和非对称引水时,流道内流速与紊动动能分布特征。模拟结果表明:海水泵站非对称引水时,水流进入前池后流速较大,在低水位下水流无法充分扩散,在流道入口处形成偏流,行进至海水泵前断面水流分布已基本均匀;非对称引水时,海水泵所在进水池各断面均匀性指数平均值高于对称引水工况,且各海水泵进水池的紊动动能平均值也小于对称引水工况;从过水断面流速分布均匀性以及紊动量级来看,非对称引水对水泵运行更有利。

基于模糊贝叶斯网络的引水隧洞安全评价模型分析

为准确预测黄河引水隧洞安全隐患,提出基于模糊集理论和主观贝叶斯方法的模糊贝叶斯安全评价模型。结合实际巡检数据,模型使用贝叶斯网络处理模糊信息与不确定信息,将巡检数据中给出的多态性故障事件模糊化;再通过贝叶斯网络的条件概率表找出不同故障事件之间的逻辑关系;最后获得对引水隧洞安全模型的整体评价。通过开展引水隧洞安全评价模型实例分析,验证了该方法的可行性。

江都东闸全力引水模式运行的思考

基于江都东闸全力引水模式下,从制度管理、人员培训、工程改造、智能措施、安全运行等5个方面进行分析思考,研究不同时期的控制运用原则及引水模式,保证全力引水效果,以充分发挥其工程效益。

相邻无压引水隧洞合理间距浅析

通过有限元分析,对隧洞规范和工程经验中的双洞间距进行了验证,总结了不同间距双引水隧洞围岩稳定和结构受力规律。

科学统筹供水能力 系统谋划引水线路 切实保证供水安全

河北省是全国水资源最贫乏的省份之一,黄河已成为河北省保障水资源安全不可或缺的水源,黄委历来都非常重视引黄入冀调水工作。30年来,在水利部的正确领导下,黄委与有关各方共同努力、团结协作,共实施完成了引黄入冀调水27次,调水量超过130亿m3,有力缓解了河北省水资源供需矛盾,最大限度地支持了华北地区地下水超采综合治理和河湖生态环境复苏。1993年以来,河北引黄由最初的位山一条线路逐渐增加到目前的位山、潘庄、李家岸、渠村4条线路。

物元可拓法在引水隧洞围岩稳定性评价中的应用

为预防和控制引水隧洞中围岩失稳事故的发生,将物元可拓法应用于围岩稳定性评价中。以滇中引水工程为背景,选取滇中引水工程某隧洞段,构建引水隧洞围岩稳定性评价指标体系,划分围岩等级,选用灰色关联分析法(Grey Relational Analysis, GRA)和因子分析法(Factor Analysis, FA)组合确定权重,基于物元可拓模型进行引水隧洞围岩稳定性评价,以期减少目前评价方法中一些不相容现象及其他问题所带来的影响,从而提升长距离特大输水工程围岩稳定性等级评价的精度。结果表明,GRA-FA-物元可拓模型围岩稳定性评价结果与实际等级基本相符,与逼近理想解排序法(Technique for Order Preference by Similarity to Ideal Solution, TOPSIS)相比,预测评价精度从62.5%提升到87.5%,准确性提升了约25百分点。因此,GRA-FA-物元可拓模型相较以往的评价模型可以更全面和客观地进行引水隧洞围岩稳定性评价,可为其他长距离特大引水工程施工风险评价提供理论支撑。

基于TBM掘进大数据和特征参数的引水隧洞塌方分析

针对TBM掘进过程中缺乏对围岩质量和塌方风险快捷、精准的预测预警方法,通过对TBM掘进大数据的深入挖掘,结合对实际工程塌方数据的剖析,提出潜在塌方风险的辅助判断依据。首先,对冗杂、连续的原始采集数据进行预处理,获取高质量的分析数据;然后,基于参数的相关性分析提出围岩特征参数的计算方法,并围绕特征参数的合理性和适用性,通过理论推导、室内试验和现场原位掘进试验进行论证;最后,结合实际的TBM塌方案例分析特征参数与围岩地质情况的相关性,提出塌方风险快速判断依据。结果表明:基于TBM掘进数据获取的围岩特征参数在一定程度上反映了围岩质量,其数值与围岩质量正相关,当其数值显著降低、变幅超过69.2%时,当前的掘进循环极大可能存在塌方风险。

引水式电站压力钢管爆裂洪水对厂区影响研究

为研究引水式电站压力钢管发生爆管事故后对厂区建筑物的影响,采用重力相似准则设计了大沫水电站压力钢管爆裂影响区域物理模型,对钢管爆裂事故影响情况开展了系统试验,比较了压力管道局部破裂和完全破裂后爆管水流运动过程的差异,研究了管道完全破裂后不同响应时间和前池水量下爆管水流的水力参数特征。结果表明,压力管道局部破裂与完全破裂时水流流态存在明显差异,对下游建筑物淹没过程和冲击荷载也明显不同。局部破裂时水流沿环向缺口喷出并形成大量散裂水滴覆盖厂房和水处理室,并未对建筑物产生明显冲击荷载;完全破裂后爆管水流直冲下游建筑物,并沿建筑物墙面爬升到较大高度,对建筑物底部产生较大冲击荷载。爆管水流对房屋的最大淹没深度和最大冲击荷载与爆管发生后前池通过压力钢管泄露水量密切相关。爆管事故发生后,缩短响应时间(尽快关闭钢管进口事故闸门),可有效降低各建筑物被淹没的时间。研究结果可为制定引水式水电站压力钢管爆裂事故应急抢修预案提供参考。

丰宁抽水蓄能电站二期引水调压室外保温设计

丰宁抽水蓄能电站二期引水调压室的外保温设计采用了建筑行业中成熟的硬泡聚氨酯板作为主要保温结构的复合保温设计。论述了该工程中保温层设计的必要性,介绍了保温层布置并对保温效率进行了论证。该保温设计结构简单轻便、施工和运行管理方便、保温效率高,可广泛应用于水利水电工程中,为高寒地区调压室地面上室等优化布置提供了新途径。

TBM引水隧洞施工模拟管片力学特性影响因素分析

为探究不同影响因素对引水隧洞施工过程管片位移和应力的影响,以榕江-关埠引水隧洞工程典型区间段为例,建立“围岩-管片-内张钢圈”组合结构的三维精细化有限元模型,模拟引水隧洞工程的施工开挖过程,研究隧洞埋深、围岩类型和注浆体刚度3个因素对施工期管片力学特性的影响。结果表明:TBM引水隧洞施工开挖过程中管片位移随着开挖环数增加而逐渐增大,减小隧洞埋深、增强围岩类型(Ⅴ类→Ⅱ类)和增强注浆属性将会降低管片的位移,其最大值分别为1.670 mm、1.406 mm和1.863 mm;管片压应力随开挖环数增加而逐渐增大,拉应力呈先减小后增加的趋势;增大隧洞埋深、降低围岩类型(Ⅱ类→Ⅴ类)和削弱注浆属性将会增加管片的应力,其中管片压应力最大值分别为5.765 MPa、4.833 MPa和6.165 MPa,均满足规范要求。在实际工程中,建议对埋深大和围岩质量差的隧洞工程重点监测,研究结果可为类似的引水隧洞工程提供参考。

湖南省桂阳抽水蓄能电站高压引水隧洞稳定性分析

为研究湖南桂阳抽水蓄能电站高压引水隧洞稳定性,在工程区开展了高压压水试验和地应力测试,定量描述了隧洞围岩在高内水压力作用下的渗透特性,分析了整个工程区特别是重要工程部位的岩体应力状态,在此基础上根据围岩条件、抗抬理论准则、最小主应力准则、渗透准则评价了高压引水隧洞的渗透稳定性。结果表明:(1)工程区水平主应力大小总体上随深度的增加而增大,3个主应力之间的关系为SH>SZ>Sh,属于走滑型应力状态,钻孔附近地壳浅表层的最大水平主应力方位平均为NW32°,高压岔管及厂房区域属中等-低地应力区。高压压水试验结果显示隧洞围岩属于弱至微透水岩体;(2)高压引水隧洞各洞段具有足够的埋深条件,满足抗抬理论准则,同时隧洞围岩的抗渗透能力及抗水力劈裂能力均较好,基本满足钢筋混凝土衬砌方案的要求。

新疆喀群引水枢纽设计运行及管理探究

新疆叶尔羌河喀群引水枢纽工程,素有“新疆的都江堰”之称,是新疆引水枢纽工程建设的典范。文章通过分析该引水枢纽潜堰控流、弯道引水,侧堰引流、环流排沙,闸堰结合、精准调控等几项关键的设计运行技术,总结了“因势利导,因地制宜”、治水与治沙有机结合、坚持运营维护管理制度等3方面的启示,分析工程的成功典范,充分认识其治水技术对现今水利工程的指导意义,可为今后修建类似引水工程提供借鉴。

长江苏州段水质变化及七浦塘引水对阳澄湖水质影响分析

根据2019—2022年长江苏州段水质各指标数据,分析变化趋势。结果表明,全年7月份的水质质量最差,超标主要项目为氨氮和溶解氧;夏季的水质较其他季节稍差,超标主要项目为溶解氧;2022年水质较前几年好转,Ⅱ类水断面占比上升,不达标月份减少,测次达标率集中在90%以上。溶解氧、总磷、总氮呈明显的季节性变化规律,溶解氧和总氮的含量冬春较高,夏秋较低;总磷变化规律则相反,冬春较低,夏秋较高。七浦塘引水工程对周边地区水质改善明显,七浦塘与阳澄湖引水期溶解氧、氨氮和总磷均显著优于排水期。

引水隧洞三岔口平面布置设计与施工稳定性研究

【目的】为解决龙潭隧洞2#施工支洞与主洞交叉口地形狭窄、物流组织复杂和施工时相互干扰大,受力复杂,围岩稳定性较差等问题。【方法】提出在主支洞交叉口设置井底转渣车场,详细阐述了井底下沉式无轨有轨立体转换渣场布置总体方案,并通过数值模拟确定施工不利影响区域和应重点关注的工序。【结果】该方案促进了三岔口的安全快速施工,并有效提高了后续隧洞施工的出渣及物料运输效率。【结论】在设有大坡度斜井的隧洞施工中,合理进行井底渣场设置能够解决隧洞施工时物料运输的物流组织问题。隧洞施工时,三岔口隧道围岩变形量较大,故应重点关注三岔口的挑顶施工,并加强对三岔口围岩的支护。

山区超高水头径流式水电站引水防沙设计研究

山区河流在汛期时,河流的输沙量较大,泥沙淤积会对水电站的安全运行构成较大威胁。对位于高海拔山区的尼泊尔三金考拉水电站引水防沙问题进行设计研究。经论证分析,选择冲沙闸+网筛式挡渣墙方案解决水电站推移质泥沙问题;设计两级沉沙池(前池+地下沉沙池)解决水电站取水口悬移质泥沙问题;同时联合运用合理的防沙调度方式解决泥沙淤积难题。采取以上联合防沙措施,水电站引水防沙效果能满足工程需求。此方案可为类似高海拔山区低坝超高水头长引水径流式水电站的引水防沙设计提供一定参考。

隧洞工程建设对水环境影响预测评价——以滇中引水工程狮子山隧洞为例

明确隧洞(道)建设对周围水环境的影响可以及时对相应地表水体与水资源做出科学合理的保护措施与合理调配。滇中引水狮子山隧洞的建设涉及多处水环境敏感点,在对区域自然地质背景与水文地质条件做出充足的资料收集与野外调查后,采用了数值软件模拟隧洞排水条件下的渗流场变化程度,并以此作为依据对敏感点进行了评价分析,结果表明:地下水水位下降主要在罗贤观北侧岩溶山地区域,隧洞建设对梁王山岩溶大泉和小官村水库的影响较小。研究成果为隧洞建设期的环境保护提供了有效的指导方向,研究思路在相关工程的勘察工作中具有一定的借鉴价值。