牛栏江—滇池补水工程生态效益评估

云南省牛栏江—滇池补水工程是国务院172项节水供水重大水利工程之一,也是滇池水污染综合治理的关键性措施之一,工程运行9年多以来,已累计向昆明调水46.06×108m3,其中向滇池补水42.15×108 m3、城市应急供水3.91×108 m3,发挥了巨大的生态效益。为合理评估工程产生的生态效益,从定性分析与定量计算两方面来评估工程生态效益,定量分析中采用了生态补偿法、等效替代法、生态水价法3种方法将生态效益量化为资金价值,经综合分析,推荐采用等效替代法计算工程生态效益。

人工湖进口流量对水体更新能力影响的研究

建立巫家坝中央公园景观湖MIKE 21数值模型,以水体更新时间为指标,分析了生态补水工程的流量分配对湖泊水体更新能力的影响。分析结果表明,进口流量分配对研究区域水体更新时间的影响较大。整体来看,增加对湖泊流场影响更大的北边界入流量,能够增强研究区域的水体更新能力。该方法能够较好地反映水体对流扩散作用对其更新能力的影响,可作为生态补水工程设计优化的实用工具。

牛栏江—滇池补水工程对滇池外海的水环境改善效果研究

利用牛栏江-滇池补水工程运行前后的水质实测资料,对滇池外海的水环境改善效果进行研究。选取TP、TN、NH_3-N、COD_(Mn)、Chl-a、SD等主要水环境指标,从指标浓度变化、水质类别变化、指标向好率变化和极大值变化等方面分析牛栏江-滇池补水工程对滇池外海的水环境改善效果。结果表明,牛栏江-滇池补水工程运行后,滇池外海各监测站点的TP、TN、NH_3-N、COD_(Mn)、Chl-a、SD及营养状态指数均优于调水前,富营养化水平明显好转,水环境改善成效显著。

输水线路关键技术问题初探

作为西部地区长距离引水工程的典型——牛栏江-滇池补水工程是一项以滇池水环境治理为主,兼顾城市供水的水资源综合配置工程。工程由水源、提水泵站、输水线路多个工程组成。输水工程线路沿途,地质条件复杂,且多经过昆明附近人口较为密集的城镇区,交叉干扰多。对输水工程隧洞通过复杂富水岩溶区、浅埋不良地质区工程措施,倒虹吸过大型区域活断裂带结构措施、高烈度软土区大跨度预应力渡槽结构适应性等关键技术问题的研究进行阐述,提出相应处理措施和对策,为类似工程设计提供参考。

基于生态足迹的调水工程环境影响评价——以牛栏江-滇池补水工程为例

牛栏江-滇池补水工程调水后对水源地牛栏江流域的生物资源、工业和生活用水情况将产生一定影响,使其生态供给量和需求量发生变化,因此必须对水源地的生态承载力进行评价。利用构建的调水工程生态足迹计算模型,对牛栏江-滇池补水工程对水源地牛栏江流域的环境影响进行了评价。结果表明,补水工程对牛栏江流域生态承载力影响程度极低,处于当地生态系统可承载的范围之内。研究成果为牛栏江流域的生态环境保护规划提供了科学依据,也可为其他调水工程环境影响评价提供借鉴。

不良地质区浅埋隧洞处理方案研究

浅埋隧洞在穿越复杂地质段时容易发生隧洞塌方、冒顶等地质灾害。针对牛栏江-滇池补水工程输水线路上4处浅埋不良地质洞段的工程地质条件,在研究其施工风险的基础上,对隧洞开挖支护处理方案进行了研究。根据研究结果,施工采用暗挖法,经采取超前预加固方案、加强一次支护、短循环进尺等工程措施后,隧洞得以顺利贯通,且施工过程中地表建筑沉降变形小,完工后洞段变形收敛快。

牛栏江-滇池补水工程改善滇池水环境效果预测

以适宜滇池水流水质输移扩散特点的滇池水环境数值模拟技术为手段,综合分析了牛栏江补水对滇池水体交换性能、湖区湖流形态和水流流速的影响,模拟预测了滇池补水前后入湖污染物滞湖量的变化,对比分析了补水入湖线路对湖区水质的影响差异,预测了2020年不同治污情景下滇池可能出现的水质状况。该研究成果可为滇池流域水污染综合治理和牛栏江-滇池补水工程设计及运行管理提供科学依据。

牛栏江-滇池补水工程对滇池外海水质变化的多方法评价研究

为评价牛栏江—滇池补水工程开通前后滇池外海的水质变化,以2009年~2015年滇池外海水质实测数据为例,采用单因子评价法、综合污染指数法、灰色关联度分析法和模糊综合评价法对滇池外海的水质变化进行评价。结果表明,单因子评价法具有单一性和片面性,水质类别均为劣Ⅴ类;综合污染指数法可以评价水质级别,但不能评价水质类别;灰色关联度分析法可以看出水质类别逐渐向Ⅲ类、Ⅳ类转变的趋势;模糊综合评价法和实测值对比,能客观反应水质类别。综合4种评价方法可以看出,牛栏江—滇池补水工程开通后滇池外海水质好转。

干河泵站引水隧洞特大涌水处理实践

牛栏江-滇池补水工程干河泵站引水隧洞在穿越地下暗河施工中,其2号施工支洞出现特大集中涌水。为解决涌水问题,通过专题补充地质勘探,查清了隧洞掌子面的涌水量、涌水的补给途径、水压等情况,并采取分流、分级强抽排结合洞内开挖支护的措施,使涌水得到控制,而后根据支洞段开挖所揭示的暗河情况,按制订的封堵预案成功封堵涌水。该工程抢险实践对类似岩溶地区地下隧洞特大涌水处理提供了成功经验。

黄河花园口水文站多时间尺度径流演变规律分析

引黄入冀补淀工程的主要任务是向白洋淀进行生态补水,同时缓解沿线地区的农业用水缺水问题。该工程自河南濮阳渠村引黄口引水,研究引水口上游的径流演变规律对于保障工程的正常运行具有重要意义。选取1956—2017年黄河花园口水文站的年径流量与该水文站在引黄入冀补淀工程引水期(每年11月至次年2月,以下简称引水期)的径流量为基础数据,采用5 a滑动平均法、M-K趋势检验法与Sen’s斜率估计法检验年径流量、引水期径流量的变化趋势与显著性,采用不均匀系数法分析径流年内分配不均匀性,采用M-K突变检验法确定径流的突变年份。结果表明:年径流量和引水期径流量总体呈减小趋势,年径流量减小率为51.16亿m^(3)/10 a,引水期径流量减小率为6.99亿m^(3)/10 a,说明引水期径流量的减小趋势相对平缓;年径流量和引水期径流量减小趋势均显著,引水期径流量的减小幅度较小;年径流量的不均匀系数在0.290~1.190之间,引水期径流量的不均匀系数在0.038~0.543之间,前者变化比较剧烈;年径流量和引水期径流量均在1986年发生突变。

牛栏江-滇池补水工程进度控制与质量安全管理

云南省牛栏江-滇池补水工程是滇池治理六大措施中的关键工程,工程建设周期短、工期压力较大、建设任务繁重,工程进度控制与质量安全管理的矛盾极为突出。介绍了工程建设管理过程中,在设计技术管理,项目咨询和评审,招投标,合同管理,质量安全管理以及监理管理等方面的成功经验,提出了在水利工程建设管理中解决进度控制与质量安全管理矛盾的具体做法。对进度控制与质量安全管理之间的同步推进作了有益尝试。

基于ArcGIS的牛栏江—滇池补水工程对滇池水环境改善效果分析

利用2009—2015年滇池水质监测资料,结合ArcGIS空间插值方法,分析评价牛栏江-滇池补水工程对滇池水环境改善效果。结果表明:牛栏江-滇池补水工程运行后,滇池外海的氨氮、总氮、高锰酸盐指数和总磷平均浓度分别下降47.9%、28.3%、22.0%和48.2%,水质明显好转;滇池外海中部、南部水域水质优于北部水域,西部水质优于东部,补水工程对滇池水环境改善效果明显。

高水头地下水对长水工隧洞施工的影响探讨

牛栏江-滇池补水工程金奎地隧洞和大五山隧洞施工过程中发生了突水涌泥事故,对施工产生了较大影响。根据地质情况分析,突水涌泥事故均由岩溶裂隙水引起,具有水头高、流量大的特点。经研究,决定调整隧洞线路,并采用超前地质预报、超前排水减压、超前固结灌浆、超前管棚支护、短进尺、弱爆破、及时衬砌的施工方案。施工实践表明,所采用的施工方案合理可行,及时有效地处理了事故,并保证了后续施工的顺利进行。

工程施工质量检测体系建立与运用效果分析

针对云南省牛栏江-滇池补水工程项目种类多、技术复杂程度高、施工线路长等特点,为规范工程施工质量管理,在工程开工之初,按照国家和行业关于质量管理有关法律法规、技术标准等,建立了工程施工质量检测体系。项目建设过程中,采取施工单位自检、监理单位跟踪检测和平行抽检、业主抽检等检测措施,对工程项目进行全面、有效的质量控制,保障了该项目建设的顺利实施。经检验,施工质量满足设计要求。

运用CFG桩处理水工隧洞塌方的技术措施

在牛栏江-滇池补水工程大五山隧洞施工时,于桩号35+313～35+323段浅埋洞段出现塌方,塌方后尝试过几种处理方法,均未凑效。经仔细分析,采取地表处理、掌子面封堵、修排桩墙、造超前大管棚、筑锁口混凝土,对塌方段采取开挖与支护相结合的综合处理措施,成功处理了塌方。探索出了一套适合于粉细砂、泥炭质土、有机质土、草煤、淤泥等软塑土体洞段的塌方处理施工技术,对类似工程施工具有指导意义。

干河泵站地下厂房防渗排水体系设计

干河泵站是牛栏江-滇池补水工程的主要组成部分,针对地下水可能侵入泵站内部的情况,分析了干河泵站周边地形、地质和地下水位的特点,介绍了干河泵站地下厂房的防渗和排水设计原则,最后提出采用防渗帷幕和排水廊道、排水孔等措施。利用三维渗流有限元法分析计算了渗流量,结果表明,排水廊道、排水孔幕和灌浆帷幕对阻止地下水侵入地下厂房洞室群发挥了重要作用,可为同类工程设计提供参考。

牛栏江-滇池补水工程水源区与输水区水环境保护思考

为研究牛栏江-滇池水源区及输水区水环境保护的问题,通过对牛栏江-滇池补水工程运行以来水源区和输水区出现的水环境问题分析及治理尝试分析总结,探索跨区域调水工程水环境保护思路。

浅谈牛栏江-滇池补水工程变更管理

牛栏江-滇池补水工程具有建设规模大、建设周期长、地下工程系统复杂、地质条件变化大,以及前期勘察设计深度要求高等特点。在建设过程中对设计方案的进一步调整、优化,是水利工程本身的建设特性所决定的,因此,如何通过规范的变更管理,有效开展工程安全、质量、投资控制尤为重要。结合工程实践,论述了工程变更原则,并详细介绍了设计变更管理,包括重大设计变更管理和一般设计变更管理的具体做法。

应用大管棚偏心钻跟管钻进法处理隧洞塌方实践

牛栏江-滇池补水工程大五山隧洞8号施工支洞岩石完整性极差,施工时突然发生塌方事故。业主、监理、设计和施工单位在分析隧洞地质和塌方情况后,决定采取首先加固未受破坏的初期支护结构,再采取大管棚偏心钻头跟管钻进法进行处理。在总体处理方案确定后,制定了施工工艺流程,确定了施工参数,对施工中可能出现的二次塌方、钻头烧钻、成孔困难等问题进行了分析。按照施工方案处理塌方事故后,隧道后续施工得以安全进行。

大公山输水隧洞跨越暗河施工技术

介绍了云南省牛栏江-滇池补水工程中大公山输水隧洞跨越大型地下暗河的处理措施。通过详细的水文地质调查及示踪试验,摸清了暗河的形态及其与隧洞的空间关系。在此基础上,通过适当的围岩加固措施,于暗河两端修建施工桥台,采取简支整体箱梁结构的方式跨越暗河。工程实践表明,该方案具有结构型式简单、节约工期等优点,且避免了对原暗河水文环境的破坏。