Key techniques for evaluation of safety monitoring sensors in water conservancy and hydropower engineering

For the evaluation of construction quality and the verification of the design of water conservancy and hydropower engineering projects, and especially for the control of dam safety operation behavior, safety monitoring sensors are employed in a majority of engineering projects. These sensors are used to monitor the project during the dam construction and operation periods, and play an important role in reservoir safety operation and producing benefits. With the changing of operating environments and run-time of projects, there are some factors affecting the operation and management of projects, such as a certain amount of damaged sensors and instability of the measured data. Therefore, it is urgent to evaluate existing safety monitoring sensors in water conservancy and hydropower engineering projects. However, there are neither standards nor evaluation guidelines at present. Based on engineering practice, this study examined some key techniques for the evaluation of safety monitoring sensors, including the evaluation process of the safety monitoring system, on-site detection methods of two typical pieces of equipment, the differential resistor sensor and vibrating wire sensor, the on-site detection methods of communication cable faults, and a validity test of the sensor measured data. These key techniques were applied in the Xiaolangdi Water Control Project and Xiaoxi Hydropower Project. The results show that the measured data of a majority of sensors are reliable and reasonable, and can reasonably reflect the structural change behavior in the project operating process, indicating that the availabilities of the safety monitoring sensors of the two projects are high

水利水电工程移民社会融合全生命周期支持体系建构

水利水电工程移民社会融合关乎移民生计恢复和可持续,有利于维护工程安全和移民社会稳定,对于推动移民高质量发展和共同富裕至关重要。建立中国特色的水利水电工程移民社会融合支持体系是顺应“一带一路”倡议和“走出去”战略,提高国家话语权和国际影响力的重要基础。目前理论和实证层面不乏对水利水电工程移民社会融合问题的探讨和实践,但缺乏移民社会融合支持及标准体系研究。为建立具有中国特色的移民社会融合支持体系,从水利水电工程移民生命周期分析入手,探索水利水电工程移民社会融合全生命周期支持体系,详细介绍了其内涵、关键要素、支持目标,并以湖北三峡工程移民工程社会融合支持为实例证明了该支持体系的可行性和科学性,最后对该理论体系的局限性和未来发展方向提出建议。

基于混凝土防渗填筑技术的水利大坝工程施工设计研究

针对水利大坝工程混凝土防渗填筑技术施工设计面临的渗透控制问题,研究提出了一种新的混凝土配合比优化方法。该方法通过科学配比混凝土材料,提高了混凝土的抗渗性能,从而有效解决了大坝混凝土渗透问题。研究结果表明,水利大坝水平位移在5个月后趋于平稳,最终位移量约为10 cm。大坝结构稳定,没有出现异常变形或潜在的安全问题。

Influences of Water Conservancy and Hydropower Projects on Runoff in Qingjiang River Upstream Basin

Hydrological data on the Upper Qingjiang River from 1960 to 2012 document trends of runoff caused by hydropower engineering projects and long-term changes in rainfall. Annual runoff correlates strongly with annual precipitation, but is significantly reduced after reservoir construction compared to earlier values. Comparisons of intense, pre- and post-construction rainfall events suggest that the Chebahe and Dalongtan reservoir projects respectively clips the magnitude of the flood peaks and delays runoff delivery.

基于web技术的有限元模型和成果可视化方法研究

在水利水电工程设计及运行阶段,经常使用有限元分析方法进行结构受力变形分析。以往多数情况下都是高校或科研单位将有限元分析结果以固定图表的成果形式以研究报告的方式呈现给设计或运管单位,倘若边界条件或材料参数发生变化,设计或运管单位无法实时了解新的计算成果。随着Web技术的发展,使得将有限元模型和分析成果以可视化、交互式的方式向设计及运管人员进行实时呈现成为可能。借用基于WebGL技术封闭的Three.JS框架,实现了拱坝三维有限元网格模型及分析成果在用户浏览器上的可视化呈现,能够让用户通过交互式方式对有限元模型及分析成果进行动态浏览和查看,方便用户全面了解计算成果。该方法为数字孪生水利工程建设提供了计算分析成果在线查询技术,具有广泛的应用价值。

特急曲线水利隧洞针梁台车设计与施工

水利基础设施建设过程中,特急曲线水利隧洞具有弯多、弯急的特点。普通针梁台车在此类隧洞工程施工中,出现弯道碰壁、受压变形等诸多问题,传统施工装备与技术的适应性难题亟待解决。以金沙江向家坝灌区北总干渠一期工程望江岩隧洞衬砌施工为依托,在传统全圆针梁台车既有设计方法的基础上,开展加大单次衬砌长度、整体快速拆合、优化结构形式、改变脱模方式、实现高通用性等方面研究;研制特急曲线水利隧洞全圆针梁台车,创新台车不同状态下的施工工法,解决了台车在曲线处行走时会触碰隧洞壁,台车过特急曲线隧洞需重复拆卸及安装,衬砌完成后上、下侧模在受力状态下出现模板反向咬合等问题,有效推动了特急曲线隧洞施工装备设计方法革新。实际应用结果表明,所开发的特急曲线水利隧洞全圆针梁台车及其相关施工技术大幅度提高了特急曲线水利隧洞施工效率,降低了施工成本,保证了施工安全和工程质量。

现代化水利水电工程管理现状及改进策略研究

分析现代化水利水电工程管理现状问题,提出合理运用混凝土碾压技术、加强施工总平面规划、合理实施水利水电工程管理技术、加强施工导流及围堰管理、执行施工区域的监控管理计划等改进策略。经运用,以上策略可全面降低建设过程中的安全风险,提升工程建设质量与效率,解决现阶段水利工程管理效率及水平有待提高等问题。

大藤峡水利枢纽工程二期大江截流设计

本文阐述了大藤峡水利枢纽工程二期大江截流的技术特点,分析了截流时段选择及截流标准,并通过理论计算与模型试验相结合的方式,提出了科学的戗堤布置方案、进占分区及抛投材料粒径,可为国内同类工程截流设计提供良好的借鉴。

我国典型水利水电工程安全监测仪器服役完好率分析

【目的】水利水电工程安全监测领域尚未系统地开展监测仪器服役完好率分析。为深入分析我国水利水电工程安全监测仪器服役完好率特性,并为监测设计、仪器选型和更新维护等提供科学依据,【方法】收集了我国12个典型水利水电工程的安全监测仪器服役表现的大样本数据,通过统计分析、相关性分析与配对样本T检验方法,统计了各工程安全监测仪器的完好率,分析了整体完好率与服役时长间的相关性,检验了主要监测项目监测仪器完好率差异性,以及主要监测量差阻与弦式监测仪器完好率差异性。【结果】结果显示:仪器服役总年数与整体完好率之间的相关系数绝对值为0.65,主要监测项目监测仪器完好率之间的差异显著性水平为0.049,主要监测量差阻与弦式仪器完好率分别是78.87%与85.36%,主要监测量差阻与弦式仪器完好率之间的差异显著性水平为0.298。【结论】结果表明:水利水电工程安全监测仪器整体完好率与运行总年数呈中等程度的线性相关关系;主要监测项目监测仪器完好率表现存在差异,渗流渗压监测仪器完好率明显高于应力应变及温度监测仪器完好率;主要监测量差阻与弦式监测仪器完好率表现不存在显著差异,振弦式仪器完好率表现略高于差阻式仪器完好率。

水利水电工程开发在全面建成小康社会中的历史贡献研究

水利水电工程建设与开发为全面建成小康社会发挥了无可替代的历史作用,包括开发区移民帮扶脱贫,工程建设带动内需以及保障国家能源安全、水资源安全和粮食安全等。通过典型案例,分析水利水电工程开发在全面建成小康社会中的巨大历史贡献,以期探究其历史价值与意义,便于帮助正确认识水利水电工程的建设与发展。

智慧水利阶段的水利水电工程信息化建设研究

鉴于水利水电工程建设和运行周期长、参建单位多、专业分工细、管理难度大等特点,深入剖析水利水电工程建设期与运行期的业务特点及需求,结合水利部关于智慧水利、数字孪生工程等相关技术要求,详细研究建设内容、关键技术组成及实现路径,提出以数字孪生为核心的水利水电工程信息化建设体系,形成覆盖工程建设期的建设管理、智能建造、智慧工地,运行期的工程安全、兴利调度、运营管理等2个阶段的总体框架,涵盖数据底板及模型平台和知识平台的数字孪生平台,以及主要业务应用建设方案,为进一步完善和发展智慧水利水电工程建设提供借鉴。

生态水利河道规划设计研究

文中以某生态水利工程为依托,提出河道规划设计在生态水利工程中的实践;根据传统河道规划设计存在的问题,从平面设计、河道河床设计、断面设计以及生态利用等方面深入分析河道规划设计在生态水利工程中的应用。

小型水利水电工程施工质量控制模型构建

针对当前质量控制策略已无法满足水利工程建设施工质量要求,基于AHP理论构建一种新的施工质量控制模型。经架构质量控制模型和工程质量控制动态优化模型,将质量控制模型分为目标层、准则层和方案层进行分析,建立判断矩阵判断工程施工阶段的质量控制情况,根据模型拟合值序列与实际测量值序列,解得两者关联度、残差以及后验差数值。选取某市一座无坝径流引水式小型发电水电站,采用层次分析法检验模型控制效果,根据10名专家的质量评估因子评判结果与最大隶属度准则可知,所建模型具有较为理想的施工效果,能够满足后续实际工程建设要求。

水利工程建设中的生态环境设计方法

以某具体工程为实例,针对工程概况进行了简要介绍,概述了生态水利理念的应用原则,并就生态环境水利工程设计方法在城市河道治理工程中的运用展开了详细的研究,以避免水利工程对生态环境造成的破坏,最大程度发挥水利工程的作用,使水利工程规划设计方案的科学性得到有效提升。

水利水电工程智能灌浆控制技术与控制系统分析

本文针对水利水电工程智能灌浆控制问题展开探讨,从水利水电工程灌浆施工技术入手,进一步分析了智能灌浆控制技术理论框架、数字模型,并对可灌性进行分析。最后,提出了智能灌浆控制系统框架、信息收集策略,以及智能预测控制策略。研究结果可为智能灌浆控制技术的运用提供参考,也可充实相关理论技术研究内容。

水利工程水闸除险加固设计研究

研究了水利工程水闸除险加固设计措施。在掌握水闸结构存在老化、机械部件故障、底部渗漏、周围土体稳定性等安全问题的基础上,从土方开挖设计、水闸设施底板混凝土配料控制、混凝土浇筑设计、闸墩施工设计和水闸底板外部环境控制5个方面,分析了具体水利工程水闸除险加固设计方案,其能有效防止水闸设施诸多安全隐患,有利于提高水闸设施的使用效率,以及延长水利工程的使用寿命。

工程建设征地云平台开发与实践

针对传统移民安置管理工作效率低等问题,本文分析了移民工作各参与方对移民安置信息化的需求,研究开发了工程建设征地云平台,并简述研究思路、开发成果以满足各阶段、各类用户的工作需求,建立“全工作链”和“全数据链”,实现移民行业的信息化管理,提高工程建设征地工作的效率,实现征地移民工作精准化、科学化和高效率管理。

绿色设计理念在水利工程设计中的有效运用

阐述了绿色设计理念的背景及价值,对绿色设计理念在加强河流断面设计、水生态修复设计、水源保护和取水保护设计、节能设计中的具体应用进行了分析。研究结果表明,借助绿色设计理念,水利工程在工程形式和规模、工程结构优化、环境影响降低以及水资源管理和保护等方面取得了显著成效。

水利水电工程对区域生态环境的影响及保护策略

能源稀缺的大环境下,电力供求关系日益紧张,水电开发建设已成为拉动当地或整个区域发展的重要引擎之一。目前我国水电开发能力已取得较强突破,一大批划时代意义的水利水电工程已建设投产使用,且为地区经济增长提供动力,而水利水电工程的建设不仅仅只为考虑经济效益,其随之带来的生态环境问题必须引起重视。通过对水利水电工程发展现状及重要性进行概述,探究了水利水电工程建设对区域自然景观、土壤环境、地质环境、水文情势等生态环境的影响,最后为水利水电工程建设过程中减少对环境影响的措施提出建议。

浅谈水利水电工程施工安全控制

水电资源是人们生产生活当中不可或缺的一部分。水利水电作为支撑着国民经济发展的重要基础设施,其地位不言而喻。水利水电工程运行规模庞大,辐射地区范围广,一旦发生安全事故,造成的危害性也会非常大。基于此,做好水利水电工程施工安全控制尤为重要。本文简要分析水利水电工程的安全特点,施工安全控制中存在的问题,并且围绕施工安全控制的基本原则提出安全控制管理的若干对策。希望能够对水利水电工程管理提供有价值的参考。