大渡河猴子岩水库入库洪水过程预报-实时校正-概率预报集成

与传统确定性预报相比,洪水概率预报能够为防洪调度决策提供更为丰富的信息。以大渡河猴子岩水库以上流域为研究区,建立新安江次洪模型,并采用动态系统响应曲线进行实时洪水预报校正。在确定性预报校正基础上,建立基于水文不确定性处理器(HUP)的次洪概率预报模型,定量分析预报不确定性,实现入库洪水概率预报。结果表明:①利用猴子岩流域20092019年水文气象资料,建立的新安江次洪模型整体精度较高,率定期和验证期的洪量和洪峰相对误差均在±20%以内,平均确定性系数分别为0.69和0.72;经动态系统响应曲线校正后,洪峰和洪量误差均有降低,率定期和验证期的确定性系数分别提高0.13和0.09。②以2020年3场洪水未来48 h预报降雨为输入,新安江模型预报精度不高,且随着预见期增长而降低,但经动态系统响应曲线校正后,整体预报精度有所提高,洪量相对误差减小幅度超50%,确定性系数提高幅度超60%。③HUP次洪概率预报模型提供的分布函数中位数Q50的预报精度在一定程度上优于校正后的确定性预报;提供的90%置信区间覆盖率均在90%左右,离散度均在0.40以下,能以相对较窄的区间覆盖大部分实测值,具有较高的可靠度。

2009年8·6四川汉源猴子岩崩滑的现场应急调查及危岩处理

2009年8月6日晚23时30分,雅安市汉源县顺河乡境内大渡河左岸猴子岩山嘴突然崩滑,堵断大渡河达4.5h,形成长十余公里的堰塞湖,使省道S306中断。8月7日作者随四川省国土资源厅组织的专家组赶赴现场进行应急调查与临灾处置。实地踏勘结合三维激光扫描成果综合分析,圈定了崩塌体残余危岩区的范围,提出了利用危岩体拉裂缝实施分步排危的方案,8日19时10分根据该排危方案成功地实施了第一爆,消除了近1万m3的危岩体(A区),为S306线新线猴子岩段的复工、老线的恢复奠定了基础。

高地应力下地下厂房围岩破坏特征及地质力学机制

结合前期地质勘查、施工期地质编录及其他施工信息,分析四川猴子岩水电站地下厂房围岩及支护结构变形开裂特征,对围岩变形破坏的地质力学机制进行研究,并对后续开挖支护提出相应的工程应对措施。研究结果表明:主厂房围岩破坏以应力驱动型为主,本质上是高地应力和低强度应力比造成的;厂区地应力及其方向使得主厂房上下游侧岩锚梁-拱肩之间边墙部位的切向应力加载效应明显,围岩易于压致劈裂;利用应力莫尔圆解释了该地区围岩易于出现破坏的原因。

猴子岩面板堆石坝石料开采爆破试验与分析

面板堆石坝填筑料被要求具有良好的级配,以便使填筑的坝体既有较好的压实度,又有良好的排水性。针对大渡河猴子岩水电站堆石料开采,总结了在色龙沟料场进行的6次现场爆破试验,并根据不同钻爆设计及爆破料筛分成果,分析了影响堆石料爆破颗粒级配的主要因素。成果分析表明,炮孔间排距、堵塞长度以及炸药单耗量等参数都会影响爆破料级配,在进行大规模料场开采前,应针对不同影响因素进行爆破试验,确定最为合理的爆破参数。猴子岩面板堆石坝色龙沟料场现场爆破试验取得了符合堆石料设计要求的爆破施工方案及钻爆参数,可为类似工程提供借鉴和参考。

猴子岩水电站过水围堰防护方式试验研究

针对围堰防护方式对上游围堰过流稳定性影响问题,以猴子岩水电站过水围堰为例,采用子堰防护和自溃式子堰两种围堰防护方式进行对比试验,量测了上游围堰范围内水力学特性指标,检验了不同的围堰防护方式对围堰过流稳定性的影响。结果表明,采用自溃式子堰方式可降低上游围堰上下游水位差、减小水跃跃首最大流速、减缓堰后冲坑坡度,更有效维持上游围堰的过流稳定,并能安全渡汛。

猴子岩水电站泄洪雾化区堆积体治理设计

角坝堆积体位于猴子岩水电站主要泄洪雾化影响区内。该堆积体结构松散,岩体风化卸荷强烈,边坡受泄洪雨雾冲刷,渗透及稳定问题突出。在量化分析边坡受泄洪雾化影响范围及程度的基础上,确定了堆积体加固治理初步方案。随后的施工开挖揭示,边坡地质条件较差,锚杆及锚筋束成孔困难。为加快施工进度,将原来的锚杆+锚筋束+混凝土贴坡治理方案调整为锚索+混凝土贴坡方案。新的加固方案降低了施工难度,在保证工程进度的同时增加了边坡稳定安全裕度,可为类似边坡治理工程提供参考。

猴子岩地下厂房上部开挖监测反馈及预测分析

猴子岩地下厂房洞室群规模巨大,其中主厂房、主变室、尾调室跨度分别达到29.2m、18.8 m和23.5 m,厂区挤压破碎带及裂隙密集带发育,实测地应力量级为21.53 MPa^36.43MPa,为高地应力区。笔者采用三维非线性有限元法,根据6个剖面的监测资料,进行了包含岩锚梁岩台的上部第2级开挖跟踪反馈,并对后续第3、4级开挖进行了预测分析。结果表明,猴子岩地下厂房在第2级开挖后洞周变位较大,岩锚梁处最大变位为38.05 mm,塑性区发育深度6.02 m,该计算结果与现场监测结果吻合。预测第3、4级开挖后,边墙处变位分别增至47.26 mm和71.65 mm,塑性区进一步加深达8.4 m,但各洞室间未连通。本次计算为后续施工提供了重要的参考依据,并认为现有条件下地下厂房围岩整体稳定性良好,加固处理措施有效。

超高面板堆石坝极限抗震能力与安全性分析

大坝的极限抗震能力评价，尤其是高面板堆石坝的极限抗震能力评价，目前尚无统一的标准可参照，开展探索性研究具有重要的现实意义。大渡河猴子岩面板堆石坝具有坝高、河谷狭窄、抗震设计烈度高等特点，大坝抗震设计是工程的关键技术问题之一，以猴子岩面板堆石坝为例，从坝坡稳定、地震永久变形、防渗系统安全等多角度评估大坝的极限抗震能力，并进一步从渗透稳定和坝坡稳定方面评估面板失效后大坝的安全性。研究成果表明，在设计地震下大坝结构满足抗震安全性要求，校核地震下可实现“不溃坝”，大坝的极限抗震能力约为0.5 g；在面板失效的极端条件下大坝安全仍能得到保证。该研究在较好地解决猴子岩大坝抗震设计难题的同时，也为强震区200~300 m级高面板堆石坝的抗震设计研究提供了有益的启示。

高中间主应力下地下厂房高边墙围岩补强支护及效果评价

地应力高、岩石强度应力比低和中间主应力偏高是猴子岩水电站地下厂房的主要地质环境特征,且施工期高边墙围岩稳定性问题普遍、突出。结合开挖揭示的高地应力、围岩坚硬较完整和局部节理裂隙较发育等工程地质环境条件,在总结施工期围岩变形破坏特征和分析监测资料的基础上,研究了高中间主应力条件下地下厂房高边墙围岩补强支护措施,并对其效果进行评价。结果表明,补强支护处的边墙围岩变形速率减小,位移得到了收敛,说明支护合理、有效,为类似工程的围岩补强支护和安全控制提供了借鉴。

猴子岩水电站面板堆石坝面板垂直缝垫缝材料研究

目前,高混凝土面板堆石坝中已开始出现面板接缝混凝土挤压破坏的现象。以猴子岩面板堆石坝已有垫层表面位移成果为依据,建立面板和垫层的子结构静动力有限元模型,采用数值分析方法分析不同垂直缝垫缝材料对面板应力的影响,进而提出垫缝材料的选取建议。结论为,所涉及的两种垂直缝垫缝材料均能有效降低面板的水平向最大压应力和水平向最大压应变,其中桦木方案由于可以有效降低面板坡向压应变,对于防止面板的水平向挤压破坏明显有利,故推荐为垂直缝的垫缝材料。

猴子岩水电站进水口洞脸边坡稳定性分析

猴子岩进水口洞脸边坡高约180m,由于开挖所形成的边坡属于高陡边坡,其开挖后的稳定状况会极大影响引水系统的正常运行。通过对该边坡平洞揭露裂隙特征及地表工程地质条件的系统调查,对边坡的岩体结构类型及其结构面、断层与坡面组合特征进行了细致研究,在此基础上对可能的滑面组合采用刚体极限平衡法进行计算。最后对边坡的安全稳定性进行了评价。

猴子岩水电站高面板堆石坝设计

大渡河猴子岩水电站混凝土面板堆石坝为目前世界上已建和在建的同类型第二高坝,具有坝高、河谷狭窄、抗震设计烈度高等特点,其勘测设计工作难度大。经过大量试验研究并结合工程特点,设计人员在坝体变形控制、基础处理设计、防渗止水结构、结构抗震设计等方面采用创新方法,吸收了300米级建坝理念进行设计。详细介绍了大坝布置、坝体分区与坝料设计、坝基处理、趾板、面板、分缝和止水、大坝抗震措施设计等。可为类似高地震裂度区狭窄河谷上的面板坝设计、施工提供参考借鉴。

基于工程类比的高地应力地下洞室高边墙围岩支护强度评价

高地应力地下厂房高边墙围岩支护强度的评价对于保证大型地下工程围岩稳定性具有重要意义。猴子岩水电站地下厂房地应力高、强度应力比低,施工开挖中出现喷混凝土开裂、岩锚梁错位、岩体开裂、锚墩内陷等典型的围岩变形破坏现象,对洞室安全造成严重威胁。通过多点位移计、锚杆和锚索的应力监测数据分析,将猴子岩和锦屏Ⅰ级水电站地下厂房进行比较,提出了预应力锚索和锚杆的单位面积预应力支护强度计算方法,并根据评价结果对局部洞段进行针对性的围岩补强支护设计。结果表明:猴子岩地下厂房围岩变形整体上比同期的锦屏Ⅰ级围岩变形大,而锚索应力水平比锦屏Ⅰ级小,锚杆应力水平整体相当;猴子岩地下厂房下游边墙的支护强度大于锦屏Ⅰ级下游边墙的支护强度,上游边墙的支护强度小于锦屏Ⅰ级下游边墙相应部位支护强度,猴子岩地下厂房上游边墙补强支护后的围岩变形得到有效控制,表明了补强措施的有效性。研究可为类似高地应力地下洞室围岩支护设计和支护强度评价提供参考和借鉴。

猴子岩水电站高地应力厂房边墙开挖技术研究

猴子岩水电站地下厂房存在跨度大、地应力高、周边相邻洞室多、岩体挖空率高、高边墙变形问题突出等特点。介绍了地下厂房高边墙施工的程序、工艺、方法及施工要点。阐述了施工中遇到的重大技术问题及应采取对策措施。工程实践表明,合理的施工通道和开挖分层布置,实施"立体多层次,平面多工序"的施工方法,严格遵循"弱爆破、快速封闭、及时锚固"的作业程序,采用"深层预裂、浅层开挖"的施工工艺,强化物探及安全监测的反馈分析,及时采取加强支护措施,才能够确保猴子岩地下厂房高边墙稳定性。

猴子岩水电站施工导流设计概述

猴子岩水电站地处高山峡谷地区,工程规模巨大,地质条件复杂,施工导流方案选择受到诸多不利因素的制约。通过对工程条件进行认真分析和研究,成功地解决了导流洞和围堰布置的难题,为尽早确定施工导流设计方案和枢纽总布置方案、加快工程建设进度创造了条件。

猴子岩水电站导流洞改建非常泄洪洞体型研究

猴子岩电站非常泄洪洞由导流洞改建而成,非常泄洪洞体型的合理性及抗空化性能的好坏直接关系到该工程能否成功运行。本文通过研究,在常压模型试验的基础上,确定采用有压洞塞式泄洪洞改建方案;并通过减压模型试验,提出了"垂直射流+直弯洞塞+水平洞塞组"的消能模式,确定非常泄洪洞的最终体型。减压模型试验表明,该体型的抗空化性能满足工程要求。这一成果,为导流洞改建泄洪洞的推广应用开辟了新的途径。

水电工程环境监理项目精细化管理初探

精细化管理在我国的工程监理行业实践中已得到较为广泛的应用和发展,但在正处于发展阶段的环境监理行业中却鲜见应用。通过猴子岩水电站建设的环境监理实践,分析了环境监理项目的特点和管理难点,对环境监理项目的精细化管理进行了探索,提出了环境监理项目精细化管理的具体实施步骤,总结了精细化管理理念在环境监理项目中应用的优势。可为其他工程建设项目的环境监理工作提供参考。

猴子岩大坝施工信息PDA采集系统设计及应用

为了方便工程管理人员实时获取施工信息从而掌控施工现状,结合猴子岩大坝工程施工的实际特点,研究开发了堆石坝施工信息PDA采集系统,并应用于施工现场。实践表明,该系统可以及时获取施工数据,以准确判断和掌握现场施工状况;采集到的成果数据以标准化格式储存至数据库,为后续建设管理和安全分析提供数据支持。该系统的建成为工程质量管控人员提供了一种新的质量控制手段。

猴子岩水电站特殊高地应力地下洞室群岩爆防治关键技术研究

猴子岩水电站位于青藏高原向四川盆地过渡的斜坡地带,谷坡高陡,构造应力与高自重应力叠加造成天然状态下地应力量值高,最大主应力达36.43 MPa。更为特殊的是:其第二主应力高达29.8 MPa,与第一主应力的比值为0.82,远高于国内其他高地应力地下洞室群。因此,如何经济、高效、快速地进行岩爆预测、预防与治理尤为重要。针对猴子岩水电站地下洞室群的岩爆防治提出了具体的施工方法并付诸实施,取得了较好的效果,所取得的经验可为类似工程施工参考。

基于不同评价方法的猴子岩水电站水质研究

基于猴子岩水电站3个典型监测断面2017-2020年的DO、BOD_(5)、TN等8项水质指标实测数据,文章采用单因子评价法、模糊数学综合评价法、灰色关联分析法和模糊概率神经网络模型对猴子岩水电站水质进行综合评价分析,探讨猴子岩水电站地表水最适评价方法以及水质演变的主要影响因子。结果表明:(1)猴子岩水电站总体水质较好,除单因子评价法,其他3种评价方法均表明各个断面在2017-2020年水质满足地表水Ⅰ、Ⅱ类标准。(2)结合4种水质评价方法结果分析,TN是影响猴子岩水电站水质的主要因子,建议控制TN浓度以及加强水环境治理并制定长期监测计划。(3)不同评价方法受影响因子干扰的程度不同而导致最终判定的水质类别存在一定差异,模糊概率神经网络较其他评价方法具有较高的识别精度,评价结果科学客观、应用方便,可为水电站水质评价方法选择提供参考。