数字孪生闸泵工程规划设计

闸泵工程作为流域的控制性工程,对流域的防洪调度、水资源管理与调配具有重要作用。本文按照《十四五智慧水利建设规划》,结合《数字孪生工程建设技术导则》要求,针对性从数据底板、模型平台、知识平台、基础支撑平台及智能业务应用等模块进行规划,以实现闸泵站各类信息及时汇聚处理、工程三维可视、模型优化计算、业务智能应用为目标,为闸泵站的信息化、数字化、智慧化建设发展提供支撑保障,对闸泵工程健康状态进行评价,对工程调度运行进行优化管理,并对闸泵类水利工程数字孪生建设提供样例。

龙泉滘闸泵工程对江门市防洪排涝的影响研究

为分析龙泉滘闸泵工程的建设对江海区排涝及新会区防洪的影响,按照联围内河网水力联系、外江与联围的关系以及龙泉滘水闸排涝范围,确定了本次分析论证的研究区域。在此基础上,采用小流域暴雨洪水推算研究区围外上游天沙河水系及围内设计洪水过程。根据礼东围围内排涝标准及起调水位,按水闸维持现状、扩建水闸19m及扩建水闸45m 3种情况分别组合是否闸泵结合得到6组工况,结合下游3座挡潮闸进行调洪计算,对江海区排涝及新会区防洪进行分析,为合理确定泵闸工程建设规模提供科学依据。

关于太湖流域大型闸泵工程联合运行机制的探索与实践

为更好地保障长三角生态绿色发展示范区供水安全和水生态安全,本文探索了太湖流域内地理位置相近且功能相似的大型水闸和泵站工程联合运行机制。结果表明,闸泵联合运行不仅简便了调度决策程序,提高了闸泵工程运行响应速度和区域水安全保障能力,而且显著节省了工程运行成本,保障了长三角一体化高质量发展。本文成果可为国内存在类似情况的水利工程管理单位提供经验参考。

浅谈EPC工程总承包在闸泵工程中的应用

水利工程建设逐步推广采用EPC工程总承包的模式,其优势逐渐显现,也带来一些新问题。根据EPC工程总承包模式在瑞安市西门闸站工程中的实际运用,分析闸站工程采用EPC工程总承包模式的优势、存在的潜在风险及解决方式,取得了良好的经济与社会效益。

简述高强度塑钢板桩在闸泵工程施工中的运用

高强度塑料钢板桩是近几年研发的一种新型复合材料。它在闸泵工程过程中可以代替传统的混凝土防渗墙、预制板桩等防渗。高强度塑钢板桩是一种高效、便捷、环保的桩基形式。它不在拘泥于传统的砂石骨料、水泥、钢材等材料。它的高效、便捷、环保得到广泛肯定。以温州市某闸泵工程为实例,对高强度塑钢板桩技术在闸泵工程施工中的运用进行了探讨。

G105排洪渠配套闸泵工程闸泵方案比选

针对前山河水位倒灌至G105国道排洪渠引起的管养不利等现状问题,通过建立闸门,最终达到防止前山水道倒灌至至G105国道排洪渠的问题,同时通过建立泵站实现中小雨后快速降低渠内积水水位,为排洪渠后期的管养提升创造条件。根据渠道、现状雨水湖及周边建设情况制定了两种泵闸可选方案,从工程总投资、泵闸运行可靠性及泵闸运行工况等方面比较,方案一具有明显优势,故推荐方案一为建设方案。

水利泵闸工程安全管理中数字孪生技术的应用研究

针对泵闸工程数据资源整合不充分、业务与技术融合不紧密、辅助决策能力不足等问题,通过研究数据底板搭建、安全分析预测、设备健康评估等关键技术,提出数字孪生技术在泵闸工程安全管理中的应用模式:采用BIM+GIS技术构建泵闸工程数据底板,实现工程安全监测、业务数据在空间上的映射融合;通过时序分析、神经网络等算法构建安全预测模型,对变形、渗流、机组振动等安全指标进行预测分析;基于工程设备管理需求建立健康评估模型,实现工程设备安全态势的动态评估;探讨数字孪生技术在安全监测、“四预”、评估等泵闸管理业务中的应用效果。数字孪生技术可提高泵闸工程的智能化管理水平,有助于减少安全隐患,辅助管理决策。

多功能泵闸工程翼墙结构设计对水力运营特征影响研究

为研究泵闸工程翼墙结构对自流灌溉、自流排涝工况影响,采用水力特征参数对比评价方法,分析了翼墙结构的尺寸参数与泵闸室水力运营参数关系。研究表明,在自流灌溉工况下,圆弧段翼墙半径愈大,愈有利于出流段压强平稳运营,同时压强量值水平也愈低,随翼墙半径递增,沿程压强均值具有平均降幅17.7%。同是自流灌溉工况下,圆弧段翼墙半径为6m~8m时流速水平在半径5m后呈递减变化,且半径8m方案下沿程流速水平较适中,流态稳定性较佳。在自流排涝工况下,闸室内流速水平最高位翼墙长度10m方案,而在翼墙长度4m~8m方案内,流速水平稳定性不佳,翼墙长度10m下流线平稳,闸室内存在较少紊流区。综合自流灌溉与排涝工况下水力运营特征,认为内侧圆弧段翼墙半径与外侧直线型翼墙长度分别为8m、10m时设计方案更合理。文章可为研究泵闸工程附属翼墙结构设计及水力运营特征提供参考。

张泾河出海泵闸工程对外海的影响分析

张泾河南延伸整治工程是上海市水利分片浦南东片南排杭州湾的主要通道之一,工程的建设运行势必会对外海水动力条件和周边涉水工程产生一定的影响。文章通过平面二维水动力数值模拟计算,分别模拟泵闸工程建设前后,在排涝典型工况下外海的水动力条件及其变化情况。通过工程前后流速变化的对比分析可知,张泾河出海泵闸工程建设运行,使外海流速发生变化的幅度和区域范围均有限,仅出海口附近局部范围流速增大,上下游两侧局部范围流速略微减小,对两侧紧邻主要涉水工程的影响较小,工程合理可行。建议在工程运行阶段,对工程附近流速有变化的局部区域加强监测,确保工程健康稳定运行。

南新泾泵闸大体积混凝土闸底板温度应力场有限元计算分析

为研究不同工况条件下大体积混凝土温控措施的可行性,开展了大体积混凝土闸底板温度应力场有限元计算分析。以上海南新泾泵闸工程为例,对闸室底板段大体积混凝土不同截面处的温度进行仿真计算,并将成果数据与相应截面的温度实测数据比对,验证模型及参数的准确性。在模型的准确性得到验证之后,以温度为荷载进一步对底板应力进行计算,确定底板拉应力的分布规律。结果表明:有限元计算分析的底板整体受力符合大体积混凝土受力状态分布规律,大体积混凝土闸底板底层浇筑区和两侧齿墙边缘棱角处出现了拉应力集中,可为“内部降温、外部保温”的温控防裂策略提供依据。

浅谈智慧调度在泵闸工程中的应用

目前,泵闸工程中自动化联合调度尚不多见,随着全方位推进智慧水利建设,智慧调度已成为当前学术界和工程界的前沿热点问题。以广州南沙庆盛科创教育核心区工程泵闸为例,介绍并讨论智慧调度在泵闸工程中的应用,主要包括泵闸自动化监控系统、视频监控系统、管控分中心和泵闸群智慧管控系统等。通过智慧调度,可在泵闸工程中形成安全可靠、经济实用、技术先进的防洪防涝减灾网,对提高区域防洪防潮防涝保安全能力,提升水利信息化、智能化水平具有显著作用。

基于BIM技术的泵闸工程设计

在泵闸工程多专业协同设计过程中,应用BIM技术,可以提高设计项目的管理水平与工作效率,使项目在专业交流、协同设计、造价管理等方面得到极大改善。以大型泵闸工程为实例,结合现场施工,在复杂工程多专业协同设计、基于三维地质模型桩基精准控制、工程布置优化、工程量快速统计、三维配筋快速出图、设备装配模拟和建管平台开发等方面均进行了较充分的应用,实现了数字化设计与交付,提出了对BIM技术应用的认识和体会。

大型城市泵闸工程在复杂情况下的施工导流设计

针对城市泵闸工程周围建筑物密集、施工时往往难以实现一次拦断河道围堰导流,而分期围堰导流采用土石围堰结构亦有诸多不利条件限制等情况,以上海市某大型泵闸工程为例,利用泵闸永久结构作为纵向导流围堰,实现了分期导流。采用三维空间有限元计算手段分析该方案的合理性,该分期导流方案可为类似工程提供有价值的参考。

平原泵闸工程消力池CFD水力优化

在分析了表示泵站过水流道断面流速分布均匀性公式不足的基础上,结合河道过流特点,建立了断面有效过流面积率和过流均匀度两个表示过流断面水流流态的公式,并以此作为优化目标函数,利用三维稳态数值模拟方法对某单侧布置的泵闸合建工程消力池和导流翼墙进行了水力优化,经模型试验验证了数模结论的正确性.针对工程的具体情况,得出的结论是:过度增加消力池长度对消能效果产生负作用,可以采取消力池内设置辅助消能工,缩短消力池翼墙的措施改善消能效果;对河床采取抛石防护措施,解决海漫段末端最大水流速大于河床抗冲流速的问题.

低温季节泵送混凝土结构施工期温控防裂研究

低温季节施工时针对泵闸等结构泵送混凝土防冻与防裂的技术难题,以SYG工程为例,结合工程实际施工过程及现场温控监测成果进行大体积泵送混凝土温控防裂反馈分析;对比分析了不通水工况与实际通水工况下的应力曲线与混凝土容许拉应力曲线,并结合现场温控过程中存在的主要问题探讨了低温季节下泵闸工程的温控防裂技术.结果表明,在-8℃的较低温度下,采取充分的水管冷却和严格的表面保温措施可有效控制结构内部最高温度、内外温差以及最大拉应力水平,减小水闸结构开裂风险.本工程温控实践经验可为类似条件下的泵闸工程提供参考.

泵闸工程运维管理系统的研究与设计

针对中小型泵闸工程运维管理信息化水平不高的现状,以深圳市共和泵闸枢纽为案例,通过创建共和枢纽BIM模型,综合运用BIM+GIS+IoT技术搭建运维管理系统,融合水情水质、设备参数、实时视频、运行状态等多源数据,覆盖设备设施、安全、应急管理等多元业务,实现工程数字化运维管理,以期为同类工程提供借鉴。

城区泵闸工程的特殊基坑设计与应用

位于市区的泵闸工程受到场地条件限制和周边环境保护需要等因素影响,基坑设计难度较大,由于工程主体结构坐落于河道上,导致泵闸工程的围护结构不同于传统基坑工程。针对此类特殊基坑特点和难点进行分析,提出了相应基坑设计策略,并结合工程实例的成功应用经验,为类似工程的基坑设计和施工提供参考。

常熟市横泾塘东泵闸枢纽工程选址与总体布置的研究

泵闸工程是防洪、排涝的重要水利工程。为确保充分发挥其功用,合理的选址及总体布置尤为重要。本文首先叙述泵闸工程选址及布置的基本原则,而后对常熟市横泾塘东枢纽泵闸枢纽工程的选址及总体布置进行分析。

泵闸类工程电气设计的探讨

介绍了泵闸类工程项目的供配电系统,分析和探讨了高低压供配电方案,通过以上海某泵闸项目的工程实例从负荷计算、电气主接线方案、主要电气设备的选择、电气设备的布置、照明、防雷接地系统及节能等方面介绍了泵闸类工程相关电气设计,总结了泵闸类工程设计的注意事项,可为类似工程项目提供参考。

基于GEOPAK Site在南新泾泵闸工程中三维场地设计应用的思考

场地规划设计在工程建设中是不可或缺的,当进行复杂的水工建筑物设计时,采用传统的二维方法进行场地挖填图的设计和绘制,往往费时费力。基于专业的三维场地设计软件GEOPAK Site快速地进行南新泾泵站的三维场地建模、地基的挖填设计、工程量的自动统计、施工进度模拟并总结分析其优缺点。