数字孪生峡江水利枢纽工程建设探索实践

智慧水利是新阶段水利高质量发展的显著标志和六条实施路径之一,数字孪生水利是智慧水利的核心与关键。文章聚焦数字孪生峡江水利枢纽工程先行先试任务,阐述了信息基础设施、数字孪生平台、业务应用、网络安全体系、保障体系等方面的建设重点,并总结提炼先行先试任务成果经验,提出数字孪生水利工程建设的实施路径。本建设成果在流域防洪、水资源管理与调配、水利工程运行管理等方面取得了良好的应用成效,可为数字孪生水利工程建设起到典型示范作用,为推进数字孪生水利工程建设提供参考。

峡江水利枢纽大坝安全监测成果分析

介绍峡江水利枢纽建设管理期的监测设施布置情况,并对2018年以来的坝体部分安全监测数据进行分析评价,发现部分监测设备的历史测值浮动较大。主要是因为枢纽监测设备没有及时维护造成的。对大坝的各监测物理量进行监测成果分析,得出峡江水利枢纽大部分监测设施总体运行正常,自动化系统工作总体正常。

峡江水利枢纽9号机组主轴安装轴线调整技术

峡江水利枢纽水电站共安装9台大型灯泡贯流式水轮发电机组,其中由某厂家生产的5台该批机组主轴安装轴线调整采用内部调整轴系、外部调整定子和转轮联合调整技术,技术成熟可行,安装质量可靠,各机组安装投产发电均已9年以上,运行一直安全平稳。本文以9号机组安装为例对该技术进行介绍,可为类似工程参考、借鉴。

峡江水利枢纽泄水闸实时监测系统设计

泄水闸对水利水电工程的安全运行具有重要意义,为实现设备运行状态的实时监测,以峡江水利枢纽工程的弧形泄水闸为例,通过需求分析确定了在线监测的内容及监测方法,利用有限元分析、现代传感技术和数据传输技术,建立了泄水闸实时监测系统。系统包括监测设备层、信息感知层、现场数据采集层等,采用B/S架构,实现传感器管理、运行状态展示、数据分析、安全性评价和运维管理等功能,实现了泄水闸结构应力、振动、运行姿态、液压启闭机振动和液压油清洁度的在线监测,为水工金属结构数字化安全运维技术提供参考。

峡江水利枢纽工程标准化管理创建与实践

江西省2017年8月启动推行水利工程标准化管理工作,峡江水利枢纽工程先行试点,探索创新,提出创建技术路线,建立完善制度体系,采取积极创建措施,推进完成达标创建。经连续运行实践,取得良好成效,实现了“工程安全运行、效益持续发挥、环境整洁美观”长效管理目标,形成了可复制、可推广的经验。本文全面介绍了峡江水利枢纽工程标准化管理创建与实践技术路线、实现路径、制度体系、创建措施、特色做法,以及实践成效和成功经验等,可为类似工程标准化管理工作提供借鉴。

峡江库区防护工程现代化管理模式实践

以峡江水利枢纽库区防护工程管理为例,针对库区防护工程功能要求,借助先进管理理念和技术,构建水利工程运维现代化管理体系,实现库区防护工程现代化管理,确保水利工程安全运行和效益正常发挥,从而实现水利工程管理精细化、数字化、智能化,逐步形成具有峡江工程特色的“1234”水利工程管理模式。实践表明,该模式可有效保障工程安全运行,提升管理效率,降低管理成本,具有一定的推广借鉴价值。

基于N-BEATS算法的峡江水利枢纽工程水库水位预测

基于N-BEATS算法,针对峡江水利枢纽工程的水库水位预测问题进行研究。首先介绍峡江水利枢纽工程的重要性和水库水位预测的挑战,以及现有方法的优缺点。然后详细介绍N-BEATS算法的原理和特点。最后通过实验部分,展示基于N-BEATS算法的水库水位预测结果,并对算法的优势和局限性进行分析。同时,与其他方法进行对比和分析,并探讨N-BEATS算法对时间序列分解的可解释性和意义。结果显示N-BEATS算法在峡江水库水位预测方面具有优越性能,可为水文预测和管理决策提供有价值的参考。

峡江水利枢纽对赣江中游鱼类资源影响的预测分析

于2008-2009年就赣江中游峡江水利枢纽工程建设对鱼类的影响进行采样调查,共记录鱼类71种,隶属7目16科58属,其中以鲤科鱼类为主。峡江水利枢纽工程淹没区涉及到鱼类产卵场、越冬场、索饵场,文中就该工程的兴建对赣江中游鱼类资源可能产生的负面影响进行预测分析,提出了修建鱼道、进行水库生态调度、人工增殖放流等对策措施,旨在为赣江鱼类资源的保护提供科学依据。

峡江水利枢纽同江防护区浸没范围分析与预测

为了减少峡江水利枢纽工程修建后的淹没损失,保护同江河两岸1 920 hm2良田和4.26万人口,既使保护区内不被洪水淹没,也不致因库水位升高后引起保护区内地下水位的升高而影响农作物的产量。根据防护区勘测资料和区内水系情况,建立三维渗流模型,分析水库蓄水后防护区内的地下水位,绘制地下水位等高线,按照农作物生长期对地下水位的要求,分析判断浸没的范围。这种方法可对地下水位进行定量分析,与其它方法比较有一定的优越性,可供设计、研究参考。

峡江水利枢纽工程典型泄水闸段抗滑稳定及加固措施研究

采用Sarma法对峡江水利枢纽工程12#闸墩段闸基稳定性进行抗滑稳定分析。计算结果表明现有设计条件下12#闸段抗滑稳定系数不满足规范要求。为此,结合工程特点提出两种加固措施,一是底板加厚方案,二是布置系统锚筋桩方案,经计算,闸基经过加固后均能满足规范要求。从施工难度考虑,推荐加厚方案作为12#闸墩段抗滑加固方案,但综合考虑施工布置及施工进度影响后,锚筋桩方案也可作为一可行的加固方案。

三维动画技术在峡江水利枢纽的应用与实现

通过三维动画技术在水利水电工程中的应用,结合峡江水利枢纽工程设计的成果,根据峡江水利枢纽工程的特点,对枢纽布置、建筑物形态等进行全方位的展示,弥补了以往水利水电工程设计方案表现手段的不足,使水利水电工程在设计过程中就能以三维动画的形式直观、全面反映.

峡江水利枢纽水工钢闸门的焊缝超声波探伤

峡江水利枢纽水工钢闸门主要通过焊接而成,焊缝质量决定了水工钢结构产品的质量.本文介绍峡江水利枢纽水工钢闸门的焊缝超声波探伤.

钻孔注水试验在峡江水利枢纽工程库区防护工程中的应用

为了准确的确定峡江水利枢纽工程库区防护工程的渗透特征,采用钻孔注水试验对该工程堤防渗透系数进行了测定.现场试验结果与室内试验及孔内成像成果对比分析表明,钻孔注水试验是一种简单有效的测定堤坝渗透系数的方法,试验结果能够反应堤坝填土的渗透特性.

航空摄影测量与RTK技术在峡江水利枢纽工程测量中的应用

结合工程实践,简要论述了航空摄影测量技术和GPS RTK技术的原理,详细介绍了在峡江水利枢纽工程测量中如何利用GPS RTK技术结合航空摄影测量技术测量地形图,并提出了如何提高精度、工效的应对措施.

面向对象的库区高分一号影像土地利用信息提取

高分一号(GF-1)是我国自主研发的第一颗高分辨率遥感卫星,其包含地物信息较为丰富,已应用于土地利用信息提取,但在水利工程库区土地利用调查方面研究较少。本文以峡江水利枢纽工程库区为例,首先对库区影像进行了基于RPC模型的正射校正、几何精纠正等预处理;然后针对GF-1的传感器响应特性,采用基于多元线性波段拟合的方法对多光谱与全色影像进行融合,该方法相对于传统分量替换法具有更好的融合性能;最后综合利用影像的光谱、纹理及形状等特征,采用面向对象的方法对融合后的库区影像进行了地类信息提取与分类精度评价。试验结果表明,融合影像可以有效提取水利工程库区的土地利用信息,总体分类精度达到87.9%,Kappa系数为0.836,能够满足库区土地利用调查和变化监测的要求。

峡江水利枢纽库区同赣堤多层溶洞处理技术

结合峡江水利枢纽同江防护区同赣堤溶洞处理施工,介绍了多层溶洞灌浆的试验、施工流程、关键施工工艺和施工参数及特珠情况下的处理措施,分析了产生高耗灰量的原因。同赣堤溶洞处理采取单排帷幕灌浆,达到了设计要求的防渗目的。

国产高分影像在峡江枢纽库区土地利用变化监测中的应用

资源一号02C(ZY-102C)、高分(GF)系列等国产高分辨遥感卫星的陆续发射极大地丰富了高分遥感应用的数据源,已广泛地应用于国土资源调查与土地利用变化监测研究中。峡江水利枢纽工程是江西省规模最大的水利工程,为掌握峡江水利枢纽工程建设对其库区土地利用/覆盖产生的影响,利用2013年的资源一号02C(ZY-102C)卫星和2015年的高分一号(GF-1)卫星两种影像对库区土地利用变化进行监测。对两幅高分影像进行正射校正、配准、几何精纠正等预处理,在分析卫星传感器特性的基础上,采用基于线性回归波段拟合方法进行多光谱与全色影像融合。最后,利用面向对象分类方法对两期影像进行了土地利用信息提取和地类变化分析。试验结果表明:利用面向对象方法可实现对库区高分影像土地利用信息的精确提取,总体分类精度达到87.9%,Kappa系数为0.836,完全满足遥感应用的精度要求。2013—2015年间峡江库区土地利用变化的主要特征有:(1)水体和建设用地有明显增加,分别增加25.64 km2和13.29 km2,耕地和林地面积减少较多,分别减少19.42 km2、14.51 km2;(2)地类变化的主导方向是耕地、其他用地向水体转变及耕地、林地向建设用地转化,这主要源于工程蓄水、移民安置及城市扩展等。

生态文明建设的示范样板——江西省峡江水利枢纽工程考察与理论分析

峡江水利枢纽工程是江西省投资规模最大的水利工程。它彰显了我国现代水利建设创新的特点,是集现代化水利科学工程与民生工程于一体,促进人水和谐、提高人民福祉、促进生态文明建设的江西样板。它不仅展现了水利水电建设在现代生态文明中的重大作用,更是习近平总书记"山水林田湖生命共同体"思想的现实写照。

峡江水利枢纽弧形闸门设计及关键技术研究

峡江水利枢纽工程是目前为止江西省最大的水利枢纽工程。工程泄水闸采用弧形工作闸门+液压启闭机的布置方案,孔口尺寸大且泄流工况复杂。论文首先对弧形工作闸门运行过程中可能存在流激振动和侧向失稳等问题进行分析,并从设计角度提出了解决方案。在此基础上建立水力学模型,模拟分析了不同工况下闸门运行情况,为闸门安全运行提供了理论基础。工程自2016年建成至今已运行5年,泄水闸经多次开启泄洪,未出现任何险情。此研究成果可为大型弧形工作闸门的设计提供一定借鉴与参考。

峡江鱼道过鱼效果初步评价

鱼道是解决拦河筑坝阻隔鱼类洄游的重要手段之一。为了满足兴建峡江水利枢纽工程后洄游鱼类上溯的要求,保护赣江水生生态环境的完整性,减缓工程对鱼类种群遗传交流的影响,针对峡江水利枢纽实际情况制定了鱼道过鱼方式。鱼道采用垂直竖缝式结构设计,由上游鱼道(出口段)、坝体过鱼孔口、下游主、副鱼道(进口段)、集鱼系统及连接段组成,设计主要过鱼季节为4-7月,流速0.7~1.2 m/s。采用仪器监测与人工观察相结合的方式对峡江鱼道过鱼效果进行了初步监测。监测结果显示:2017年监测到过鱼总数67.8万尾,其中上行占41.67%;期间共监测到22种鱼类,共计4目、7科、18属,以小型鱼类为主,如贝氏(Hemiculter bleekeri)、三角鲂( Megalobrama terminalis)、银鲴(Xenocypris argentea)、银鮈(Squalidus argentatus);不同季节过鱼数量不同,其中以二季度最多,占总数49.17%,过鱼数量以7月最多;过鱼数量昼夜差别大,以上午10:00至下午16:00是过鱼数量最多;与国内其他鱼道相比,峡江鱼道过鱼数量较多,过鱼效果显著。