基于多点位移计的黄金峡水利枢纽施工期边坡实测变形特征分析

黄金峡水利枢纽左岸边坡在施工期发现了多组结构面,监测资料显示边坡出现了多次变形突变现象,且变形大多发生在20~30 m范围内,多点位移计深度区间位移最大值超过80 mm。为此,结合多点位移计监测成果,从时空变化规律、特征值统计、位移速率等方面综合分析了边坡岩体的变形特征。结果表明:爆破开挖和结构面是导致边坡产生较大变形的主要因素;边坡主变形区与结构面fz39、L920和fz15的位置吻合,坡体变形主要受上述结构面控制。与其他同类工程相比,目前边坡位移量级基本处于正常范围。随着加固措施的逐步实施,边坡已基本趋于稳定,应重点关注Ⅰ区和Ⅳ区边坡坡脚部位的变形情况,并加强支护和排水措施。

黄金峡水利枢纽泵站出水洞竖井施工技术研究

黄金峡水利枢纽左岸泵站出水洞竖井洞径大、竖井深、地质条件复杂,通过对国内外竖井开挖方式的调研,深入分析正井法和反井法的适用条件和优缺点,针对泵站出水洞竖井特点优化采用反井钻机导孔+导井+全断面扩挖方式开挖,取得了成功。本文针对泵站出水洞竖井开挖揭示的技术问题,从施工布置、开挖方式及出渣、通风、安全措施等方面开展分析研究,提出了相应处理措施。

黄金峡水利枢纽总布置研究

在可研报告阶段,针对黄金峡水利枢纽坝址河道顺直、河谷狭窄、泄洪流量大、机组台数多的特点,开展了多方案的枢纽布置研究,从中优选出混凝土闸坝挡水、坝身表孔和导流底孔联合泄洪、河床式泵站、坝后电站的枢纽布置格局。

黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区结构面控制型边坡变形机制及稳定性分析

黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区边坡开挖施工阶段发现了多条断层和多组裂隙,出现了多次变形突变现象,呈台阶状跳跃增长,且变形大多位于深部10~30m,局部累计监测变形值超过100mm。根据地质、监测及坡表开裂等资料综合分析影响边坡变形的关键因素,并采用三维数值计算方法论证加固效果,复核边坡稳定性。结果发现Ⅰ区边坡是典型的结构控制型边坡,变形范围及深度与结构面fz39、L920位置吻合,变形破坏模式主要是结构面fz39、L920构成的块体KT21滑动破坏。现状条件下边坡已接近临界状态,考虑削坡减载和边坡中下部增加大吨位锚索后,边坡安全性得到显著提升。研究结果丰富了边坡稳定性研究的工程实例,为工程自身建设提供了重要的技术支撑。

BIM在黄金峡水利枢纽工程设计中的应用研究

BIM技术的应用为传统水利水电工程勘察设计提供了一种新的思路和方法,然而鉴于水利水电工程的复杂性,现有的BIM技术实践存在标准化程度低、流程不明确等问题。以黄金峡水利枢纽工程为例,基于达索3DEXPERIENCE平台,研究了协同环境下的BIM技术的应用流程及方法,并形成了一套基于BIM技术的水利水电工程设计流程体系。在此基础上,借助于参数化建模、工程量统计以及三维出图等手段,总结了BIM在应用过程中的创新点以及存在的技术难点;同时,通过对属性扩展、数字化交付的研究,为工程全生命周期的信息化流转提供了新的思路。工程实践表明:研究成果提高了该工程的设计效率和质量,可为今后同类工程的设计提供参考和借鉴。

黄金峡水利枢纽工程大型水泵机组选型设计及运行调节研究

引汉济渭工程黄金峡水利枢纽是陕西省境内一项重要的大型跨流域调水工程,泵站装机容量和设计流量均为目前国内甚至亚洲在建和已建泵站之最,且调水过程复杂、调水流量分布范围宽广。在分析黄金峡泵站调度原则及运行方式的基础上,综合比较目前国内外大型泵站机组设计制造水平、枢纽建筑物及机电设备投资等因素,详细论证了大型单级单吸离心式水泵机组台数和性能参数的确定方法及其影响因素,并给出了黄金峡泵站机组选型设计的最优方案,同时论证了采用变频调节的必要性及其效果。研究结果可为大型调水泵站机组的选型设计提供参考。

黄金峡水利枢纽高水头过鱼建筑物设计

黄金峡水利枢纽鱼道的最高运行水头为45.50 m,上游水位的变化幅度达10 m,属于高水头过鱼建筑物。根据过鱼对象的种类、习性和游泳能力,过鱼建筑物选用带同侧竖缝式隔板的"U"型槽式鱼道,并通过水力学计算得出了鱼道池室的结构尺寸,同时为适应上游水位的变化,鱼道布置了5个出鱼口。为了分析鱼道布置方案的合理性,建立鱼道进口、集鱼系统整体模型和鱼道局部模型,模拟得出了鱼道进鱼口周边区域的流速分布、过鱼池水力学特性等。试验结果表明,鱼道进鱼口区域的流场分布适宜鱼类上溯至进鱼口,过鱼池的水力学条件满足符合过鱼对象顺利上溯的要求,设计方案是合理的。

黄金峡水利枢纽工程砂石加工系统废水处理

以黄金峡水利枢纽工程高白沙料场特点、骨料加工品质及枢纽混凝土需求,文章研究建设高白沙砂石加工废水处理系统的必要性;根据环水保及合同文件的要求研究了砂石加工废水处理系统响应环保理念、顺应现代污(废)水处理趋势的设计原则及要求,介绍了系统的主要设施、设备布置及废水系统运行工艺,并对系统运行进行了评价,项目设计、实施、运行达预期,供同类工程参考。

AR技术在黄金峡水利枢纽建设管理中的应用

基于Unity平台,利用Vuforia和ARCore等开发工具及3DMax及Maya等三维模型搭建技术,开发黄金峡水利枢纽AR软件,实现了AR水利枢纽展示、水利枢纽全景展示及VR厂房游览三大功能。经测试,软件性能和功能等方面均符合设计要求。将增强现实技术(AR)和虚拟现实技术(VR)有效应用于黄金峡水利枢纽的建设与管理中,提高了水利枢纽管理、设计、施工的科学性与高效性,提升了工程的智能化建设水平。

黄金峡水利枢纽施工导流设计与泄洪底孔布置的研究

施工导流设计是枢纽工程施工组织设计的中心环节,根据坝址区域的地形地质条件,枢纽布置特点以及汉江水文特性,结合永久泄洪冲沙底孔布置进行导流方案的比选和导流程序设计。

黄金峡水利枢纽工程泄洪消能设计研究

黄金峡水利枢纽工程具有洪峰流量大、泄洪消能建筑物规模大、运行条件复杂、水库调蓄能力小、河床宽度有限、下游水位变幅大等特点,泄洪消能及下游河岸防冲刷问题突出。为尽量减少溢流前缘宽度以及考虑到排沙、施工导流等,经多方案比较,最终确定采用表、底孔结合布置方式。由于泄洪表孔下游单宽流量大、下游水位高,经多方案分析比较和模型试验研究,表孔采用宽尾墩加戽式消力池消能型式,底孔采用底流消能型式,泄流能力满足要求。泄洪消能建筑物分二区布置,各工况下消能效果良好。研究所得成果为类似水利枢纽工程泄洪消能设计提供参考。

浅谈黄金峡水利枢纽左岸高边坡开挖爆破施工技术

本文结合陕西省引汉济渭黄金峡水利枢纽工程左岸高边坡开挖爆破施工实例,通过对高边坡石方爆破开挖进行了一系列的爆破试验、爆破设计、爆破控制等施工安全及技术管控,克服了闪长岩风化程度不一,地质条件复杂的困难,取得了较好的开挖爆破效果,作者就开挖爆破施工过程中的一些经验进行了总结,供技术人员参考。

黄金峡水利枢纽泵站厂房温控措施研究

在泵站厂房坝段大体积混凝土施工和运行期间,温控措施是防止裂缝产生的有效手段。本文以黄金峡水利枢纽泵站厂房坝段为例,基于ANSYS有限元软件模拟泵站厂房坝段施工过程。考虑施工进度以及热力学参数,针对无温控、仅保温以及保温+通水冷却三种措施开展温度场与应力场模拟研究。结果表明:仅保温措施对大坝表面及流道附近混凝土的抗裂能力提升幅度高;保温+通水冷却措施可有效缓解由温差产生的应力问题,且满足大体积混凝土容许应力要求。此研究成果对类似工程的温控设计具有参考意义。

黄金峡水利枢纽工程砂石加工系统采用的施工工艺

在认真分析了枢纽主体工程混凝土要求、骨料料源、根据招标文件提供的场地等条件下,黄金峡水利枢纽工程砂石加工系统选择了合理的设备,充分利用地形条件,分不同的高程布置各个车间,减少了土石方开挖,缩短了流程,节约了投资,使整个工程布局合理,工艺简单、流畅。

高效废水处理系统在黄金峡水利枢纽工程中的应用

水利水电工程建设过程中会产生大量施工废水,特别是砂石料加工及混凝土生产过程,如处理不及时会对当地环境造成严重影响。在黄金峡水利枢纽工程中,为解决此问题,采用了多种方法进行对比试验。最终,采用高效废水处理系统,成功实现了高效处理、循环利用及绿色环保的目标。该系统可为类似工程实现施工废水“零排放”拓展新思路,为实现绿色施工做出贡献。

黄金峡水利枢纽左岸高边坡采用的预应力锚索施工技术

黄金峡水利枢纽工程左岸高边坡深层加固采用1 000 kN和1 500 kN的无黏结预应力锚索,边坡为强风化闪长岩,岩体破碎,断层较多,规模较大,裂隙发育切割岩体,存在不稳定块体,在锚索施工中存在塌孔、卡钻、空腔等一系列施工技术问题。通过采取有效的措施,克服了施工中出现的技术问题,锚索深层加固对边坡稳定起到了重要的作用。对该工程高边坡无黏结预应力锚索施工过程中积累的一些经验进行了总结,可供技术人员参考。

引汉济渭黄金峡枢纽预冷混凝土出机口温度控制措施浅析

大体积混凝土浇筑中,水泥在水化反应会释放出较大的水化热,因而使混凝土的内部温度升高,内外温差如果过大,混凝土易产生裂纹、裂缝,影响混凝土质量。根据引汉济渭工程黄金峡戴母鸡沟混凝土拌和及制冷系统设计要求,以及系统在实际生产运行生产中出现的状况进行分析与探讨,采取相关防控措施,可满足要求,供参考借鉴。

黄金峡泵站水泵母材泥沙磨损试验研究

水泵的泥沙磨损问题是泵站运行管理过程中需要重点考虑的问题之一,在含沙水流冲刷作用下,水泵过流部件易产生明显磨损,从而缩短水泵的使用寿命,降低泵站的运行效率。以引汉济渭工程黄金峡水利枢纽为例,通过在水力机械磨蚀测试系统——旋转圆盘循环工位上进行泥沙磨损试验,探究磨损部件不同备选材料的泥沙磨损特性,结果表明:材料磨损深度随测点半径的增大而增大,泥沙中值粒径的大小对磨损的影响显著,磨损深度随泥沙中值粒径增大而增大。同时根据试验结果,构建了材料磨损率关系式,估算了备选材料的磨损量,比选出了合适的水泵母材。最终,基于研究成果提出了减小水泵泥沙磨损的措施建议,对减缓水泵磨损,降低泵站后期运行和维护费用具有重要意义。

GNSS系统在黄金峡坝肩边坡变形监测中的应用

对黄金峡水利枢纽坝肩边坡GNSS自动化变形监测系统的设备选型、参考站选址、通信方式等进行了分析总结。在吸收借鉴国内同类工程运用GNSS系统的经验和相关研究成果的基础上,该系统采用GPS/BDS/Glonass多星数据混合解算、双基线平差等方法,使边坡监测站在观星截止高度角较大的情况下观测精度满足规范对一级边坡变形监测的精度要求。通过实施GNSS自动化变形监测系统,可以及时掌握边坡的变形规律,预测边坡及滑坡可能变化的范围及变化趋势,并能够及时采取相应的处理措施,为黄金峡水利枢纽施工期安全生产提供技术保障和依据。

水电站与提水泵站结合布置条件下电气主接线创新研究

黄金峡水库为引汉济渭工程的第一水源地,黄金峡水利枢纽工程是汉江上游干流河段规划中的第一个开发梯级。在枢纽工程可行性研究完成后,根据重新批复的接入系统方案以及可行性研究审查意见,对电气主接线方案进行了优化设计研究。结合工程实际特点,在与常规独立接线方案进行全面技术经济比较的基础上,提出了电站和泵站联合进行电气主接线设计的优化方案,提高了电气主接线的供电可靠性、运行灵活性、经济合理性和运维便利性。优化方案新颖独特,首次应用于水利水电工程,且通过了初步设计审查,其实践经验可为类似工程提供借鉴。