碾盘山水库浸没问题研究

为了研究碾盘山水利水电枢纽工程水库浸没问题,为碾盘山水库蓄水后治理浸没灾害提供依据。采用解折法和数值模拟法,并参考碾盘山上游梯级丹江口水库浸没区判别方法及浸没程度评价和下游梯级兴隆水利枢纽库区两岸浸没治理,对水库产生浸没范围和影响程度进行综合判定。结果表明:通过解析法得到浸没区面积较数值模拟法大28.72 km^(2),验证了数值模拟法对水文地质参数、边界条件、降雨入渗补给量、侧向径流量、边界排泄量等参数敏感,尤其是地质体水文地质参数具有各向异性。

基于Dynamo的碾盘山水利枢纽泄水闸桩基BIM设计

针对碾盘山水利枢纽工程采用BIM设计,泄水闸的桩基设计具有数量大、桩长不一、工程量难以准确统计,采用传统二维和三维设计进行桩基布置,工作流程繁琐且耗时耗力。基于Dynamo的参数化和模块化功能探索大量桩基的快速布置,实现了大批量桩基的快速建模、出图和工程量统计,减少了人为计算的误差,极大地提高了统计精度,使设计效率与质量显著提升。

Autodesk Civil 3D在碾盘山水电站导流建筑物设计中的应用

以碾盘山水电站导流建筑物为例,文章研究通过Civil 3D软件进行BIM正向设计,创建导流明渠和围堰的BIM模型方法。针对复杂结构的导流明渠和围堰,研究如何分区分部,针对不同分部选取与之适用的建模方法,通过“放坡法”和“道路法”配合使用,实现复杂建筑物的BIM正向设计建模。此方法适用范围较广,有一定的借鉴意义。

碾盘山水利水电枢纽工程施工截流设计研究

基于长江的第一大支流汉江河道宽、流量大、河床基础稳定性差等特点,以汉江碾盘山水利水电枢纽工程为例,对其施工截流中合龙过程抛投块石料进行了设计研究。考虑龙口应满足通航宽度与吃水深度、合龙施工强度、龙口水流对河床与戗堤裹头的冲刷等要求,拟定龙口的宽度和位置,通过施工截流计算,确定了龙口裹头及合龙各阶段抛投块石料粒径,研究成果可供类似工程参考。

碾盘山水利水电枢纽工程导流明渠混凝土铰链排防护效果分析

为了验证混凝土铰链排在工程实践中的防护效果,以湖北省碾盘山水利水电枢纽工程为例,介绍了其导流明渠铰链排防护设计的具体参数与结构,并结合2019~2022年汉江洪峰流量和铰链排防护区典型断面的水下地形变化情况,分析铰链排防护效果以及设计的合理性。结果表明:混凝土铰链排具有柔性防护的特性,能够适应地形冲刷变化,抗冲能力强,防护效果好,适合平原易冲刷地区大流量导流明渠关键部位的防护。研究成果可为类似工程提供参考经验。

湖北碾盘山水利水电枢纽导流明渠和泄水闸联合过流模拟研究

湖北汉江碾盘山枢纽为Ⅱ等大(2)型工程,枢纽为河床式电站。目前导流明渠左侧副坝已施工完成,基坑内泄水闸已基本完工,电站厂房、船闸尚未完工。坝体临时度汛标准为100年一遇,当发生10年一遇以上洪水,由导流明渠和泄水闸联合下泄,由于种种原因,汛前围堰全部拆除难度较大,导致泄水闸不能完全按照泄流能力泄洪。因工期紧、施工度汛过流条件及工况复杂,物理模型试验往往不能及时模拟。通过平面二维水流数学模型,根据施工进度实时、动态模拟泄水闸与导流明渠联合过流工况,得出合理分流比,为施工安全度汛提供技术支撑。

碾盘山水电站厂用电系统设计

为提高碾盘山水电站的厂用电供电系统可靠性,针对枢纽工程贯流机组自用电负荷大,供电可靠性要求高等特点,分析厂用电系统设计原则,计算厂用电最大负荷,总结出碾盘山水电站厂用电系统接线与运行方式:以10 kV和0.4 kV两级电压供电,采用机组自用电和全厂公用电混合的供电形式,厂用电母线采用0.4 kV分段环形接线,母线之间基于PLC实现备自投功能。实践证明,碾盘山电站的厂用电系统设计合理可行并安全可靠。

汉江碾盘山电站水力一体拦导漂排设计研究

汉江流域水草漂浮物多发,影响水生态环境、发电、航运、供水等,故对碾盘山水电站拦导漂排设计方案进行了比选研究。当前水电站工程漂浮物治理多依靠人力与船只机械清理,存在安全、失控、低效等诸多问题,不利于工程发挥长期稳定效果。根据汉江漂浮物特征及碾盘山枢纽运行特点,经对设计方案结构荷载和安全稳定分析,运用已开发的水力一体拦导漂浮排技术装备和实用成果,在电站引水渠布置水力一体拦导漂排,将漂浮物引导至泄水闸适时开闸排向下游。该方案有利于充分发挥电站发电效益,保障工程安全运行。水力一体治漂适应漂浮物规律,系列技术适应各类工程综合治漂,解决工程治漂短板。

碾盘山水利枢纽工程一期截流水文勘测技术创新

截流工程是水电站工程建设施工的关键工程,截流时水力条件及边界条件复杂,各项条件指标变化较大,在施工中根据工程截流模型试验水位、流速测点布置,对截流期间进行原型观测,测定的水文信息对截流施工与指挥调度有着重要的指导意义。文章简述了湖北省碾盘山水利水电枢纽工程截流水文勘测内容和手段,对勘测成果进行了分析,截流水文要素监测成果基本反映了截流期各水力要素的变化特征和规律,为汉江流域的其他工程的截流积累了宝贵的经验和理论参考依据。

浅析石方爆破开挖对毗邻既有构筑物的影响

爆破施工在工程建设中应用广泛,但爆破施工产生的震动也会对施工场地周边建筑物的安全和稳定造成不利影响。本文通过对碾盘山水利水电枢纽工程右岸船闸预开挖石方爆破震动监测及振动影响安全验算,界定了爆破作业对周边建筑物的影响范围,并简要分析了石方爆破震动对右岸高压电塔及附近村居民房的影响。根据震动监测及安全验算,本工程的爆破不会直接导致电塔破坏及周围民房结构性损坏。

汉江雅口枢纽坝下河道冲淤及水面线变化数值模拟

丹江口水库大坝加高完成、南水北调中线工程通水后,改变了汉江中下游水沙条件,梯级水库建设亦将改变河道边界条件。以汉江中游雅口至碾盘山河段为研究对象,采用一维水沙数学模型,研究了梯级水库运行后的河床冲淤变化及其对水面线的影响。研究结果表明:碾盘山枢纽未建时,雅口枢纽坝下河道呈整体冲刷态势,坝下河道水面线受河床冲刷下切而降低;碾盘山枢纽建成后,雅口枢纽坝下河道冲淤变化表现为近坝段微冲,其余河段淤积,总体呈淤积态势,河段水面线受河床淤积而抬升。研究成果可为枢纽工程、航道整治、防洪工程等设计和论证提供科学依据。

汉江碾盘山水利枢纽一期截流设计与施工技术

大江截流是一项复杂的系统工程,其截流组织和设计施工的合理与否直接影响截流成败及整个工程的施工进度。本文根据碾盘山水利枢纽工程实际,通过分析坝址区水文气象、地形地质条件及导流通航要求,结合水工模型试验成果,确定截流标准及力学指标、戗堤断面、截流物料种类及数量,并详细阐述截流施工布置、截流设计、截流施工,可为类似深厚淤积型河床截流工程施工提供较好的借鉴。

碾盘山水利水电工程枢纽布置设计

汉江碾盘山水利水电枢纽工程位于汉江中下游湖北省钟祥市境内,是汉江流域综合开发治理工程之一,也是国务院确定的172项节水供水重大水利工程之一。该工程泄洪量大、水电水头较低,工程区存在深厚覆盖层、软岩等地质问题。枢纽建筑物类型较多,主要由22孔开敞式平底泄水闸、河床式灯泡贯流机组厂房、船闸、横隔板鱼道、垂直心墙土石坝组成,经过多种方案的比选与论证研究,确定枢纽呈"一"字型布置,自左至右依次布置左岸土石坝、泄水闸、电站厂房、连接坝段、鱼道、船闸及右岸连接重力坝。

碾盘山水利水电枢纽工程BIM设计与应用

碾盘山水利水电枢纽工程采用BIM技术开展正向协同设计,建立了项目级BIM应用标准,探索研究各专业三维协同设计流程。在基于BIM技术的三维协同设计架构内,通过结构参数化设计、碰撞检测、仿真模拟、4D施工模拟、三维技术交底等展示了设计阶段BIM主要应用点。通过创新尝试实现了无人机正摄影像叠加BIM模型核验工程关键信息,利用Dynamo可视化编程开发了桩基自动布置和混凝土结构三维快速配筋工具,打造了WEB端BIM+GIS管理平台为设计和工程管理提供数据信息服务。实践表明,BIM技术为碾盘山水利水电枢纽工程的建设提供了全面、有效的帮助,提高了设计效率,提升了设计质量,为BIM技术在水利水电工程中的应用做了一个良好的示范。

湖北汉江碾盘山水电站洪水标准分析

湖北汉江碾盘山水电站存在校核洪水标准过高的问题,需要根据工程实际情况,采用合理的洪水标准。分析了坝址现状行洪能力和安全泄量,得出了该河段防洪控制允许泄量和遭遇最不利洪水的最大理论泄量；确定该工程洪水标准取50-100 a一遇设计,500-1000 a一遇校核。分析表明,该洪水标准与河道实际泄量匹配,符合规范要求且不增加下游的防洪压力；同时从汉江梯级开发统筹兼顾的角度来看,该标准也是合适的,且能降低工程造价。

碾盘山水利水电枢纽洪水调度运行方式与回水计算研究

碾盘山水利水电枢纽水库属于平原河道型水库,为满足河段防洪要求,减少堤防加高加固工程量及淹没损失,当洪水来临时,可考虑设置临界流量。当水库来水流量大于此流量时,水库以下游安全泄量为目标,尽量敞泄洪水,将库水位从正常蓄水位降低。本次研究以正常蓄水位加临界流量所形成的回水线较正常蓄水位加安全超高的控制线不新增淹没或增加淹没较少为原则,确定了合理的临界流量数值和洪水调度运行方式,进而计算水库回水水位。

碾盘山船闸输水系统设计与试验研究

碾盘山船闸等级为Ⅲ级,最大设计水头14.2 m,属于中水头大型船闸,根据类似工程相关经验,船闸采用闸墙长廊道侧支孔分散输水系统,推荐阀门开启时间为6 min,输水系统以及阀门开启时间选用是否合理直接影响水流及船舶停泊条件。通过水力特性计算并结合1:15物理模型,对输水系统水力特性、廊道压力、闸室停泊条件进行分析。结果表明,碾盘山船闸采用闸墙长廊道侧支孔输水系统是合理的,设计的阀门开启时间下各项输水水力特征指标均能满足设计和规范要求。

湖北省碾盘山水利水电枢纽超标准洪水溃堰风险分析

湖北省碾盘山水利水电枢纽为Ⅱ等大(2)型工程,采取围堰一次拦断河床,施工导流设计标准为全年P=10%。当碾盘山围堰遭遇超标准洪水,可根据水情适时破堰行洪。为预测溃堰对下游的防洪影响,建立了溃坝洪水演进模型,能同时进行上游调洪演算、溃口发展过程模拟和坝下游洪水演算。计算结果表明,上游发生10年一遇洪水、20年一遇洪水溃堰后,溃坝洪水波在传播过程中坦化,不会超过沙洋河段安全泄量。上游发生50年一遇洪水溃堰后,沙洋河段断面将超过安全泄量18400 m^(3)/s,对碾盘山下游汉江防洪产生附加压力。计算结果为碾盘山围堰超标准洪水防御、汉江防洪应急工作提供技术支撑。

碾盘山水利水电枢纽工程河道采砂论证浅析

碾盘山水利水电枢纽工程是国务院确定的172项节水供水重大水利工程之一。为减少工程投资,确保工程建设质量和进度,筑坝砂石料通过汉江河道采砂解决。采砂量在湖北省工程性采砂中最大。为减少不合理采砂给河势、防洪、通航、水生态环境等带来的不利影响,科学、合理、有序和可持续开采江砂资源,通过分散采区、优化可采区控制性指标、合理安排作业方式、加强采砂监管、采取航道维护和水上交通安全等补救措施,确保了河道砂石资源的可合理利用,取得了良好的社会、经济、环境、生态效益。

碾盘山水利枢纽泄水闸闸墩门机大梁支撑桁架安全稳定分析

为保障碾盘山水利枢纽泄水闸闸墩门机大梁支撑桁架运行安全,采用SAP2000三维结构整体性能分析与设计计算软件对支撑桁架和锚固系统进行计算,混凝土浇筑施工时,分别就桁架Ⅰ型和桁架Ⅱ型、单个钢牛腿强度、刚度和稳定性等问题进行计算并分析比较结果。结果表明,大梁支撑桁架及钢牛腿等强度、刚度和稳定性满足施工要求。