长距离输水压力管线通水试运行关键技术

结合唐山市环城水系提升改造综合治理工程引邱入城工程36 km管线工程通水试运行的成功案例,简要介绍在距离长、管径大、管道高差大等情况下,采取分段充水加压,利用压力传感系统辅助判断管道内通水情况的方法,顺利实现通水,总结了长距离输水压力管线通水试运行关键技术。

大口径长距离输水管道渗漏原位监测研究

通过对大口径长距离输水管道渗漏进行原位监测试验,探讨利用高精度压力传感器进行渗漏监测的可行性,研究两种大口径管道能够监测到的最小渗漏量,提出采用压力降变化速率指标进行渗漏判别和渗漏点初步定位的思路,为管道安全运行和维护提供简捷有效的技术方法。

基于VOF法的长距离无压引水隧洞充水过程模拟

结合长距离无压引水隧洞充水过程,建立了水气两相流耦合VOF(Volume of Fluid)法的k-ε紊流模型,近壁面采用考虑糙率影响的壁面函数,结合实际工程对长距离无压引水隧洞水气两相流进行了模拟。模拟结果表明:隧洞内水位随充水时间的增加逐渐上升并趋于稳定;对隧洞充水过程中沿程典型断面的水气两相流进行了动态分析,结果表明进口流量为65 m3/s时水流能顺利通过隧洞;对某水库放水兼放空洞水深实测数据进行了验证对比,模拟结果与实验结果基本吻合。

长距离压力输水管道若干设计问题的探讨

长距离管道输水是解决水资源分布不均衡的有效措施之一。针对典型工程设计中比较关心的输水方式选择、最大设计内水压力确定、管道壁厚确定等问题进行讨论,以期得到技术经济合理的设计方案,为其他类似工程设计提供参考借鉴。

广湛铁路湛江湾海底隧道设计方案研究

广湛铁路湛江湾海底隧道具有大直径(13.8 m,开挖直径>14 m)、高水压(0.59 MPa)、地层条件差(第四系地层厚)、盾构掘进距离长(5853m,独头掘进)、行车速度高(250 km/h)等特点,其设计难度大、关键技术多,国内外可供参考的经验少。本文从隧道施工工法、分合修方案、盾构机选型与适应性等方面进行对比分析,得出适用于该隧道施工的推荐方案,同时对本工程总体设计进行阐述,可为同类跨江越海工程的设计提供参考与借鉴。

浅埋压力隧洞抗裂设计数值模拟分析

纵观国内已建大型工程的浅埋压力隧洞,采用抗裂式预应力衬砌形式居多,而对于长距离引水隧洞,如果大范围采用该形式则投资过高。基于裂隙岩体渗流场-应力场耦合理论的有限元方法,对浅埋压力隧洞内水外渗进行数值模拟分析,同时考虑了围岩固结灌浆、地下水位、渗流场变化对围岩的影响,反映了隧洞在开挖、充水、加压过程中围岩应力的变化。验证了孔隙水压力的增减均引起岩体有效应力的减小,岩体呈失稳趋势。围岩覆盖厚度越厚,承担荷载的能力越大。以吉林省中部引松供水工程为例,得出了长距离浅埋引水压力隧洞是否采用抗裂设计,需要结合高压水发生的频率、渗漏量、固结灌浆对提高围岩抗渗性能、岩体渗透压力、有效应力、岩体结构、是否存在排水通道、控制岩体渗漏失稳的状态等因素进行综合分析,确定隧洞衬砌形式。研究结果可为合理确定抗裂设计区段、合理选择隧洞衬砌形式和隧洞埋深提供依据。

长距离高扬程多级加压输水管道水锤防护工程实例

长距离高扬程输水管道水锤防护难度大,极易造成运行事故。根据长距离高扬程输水管道系统的特点并结合西北地区某县长距离输水工程,采用多级加压、各级泵站之间独立计算的方法,讨论了此类工程水锤防护方法,可为同类工程提供参考。

吉林省中部城市引松供水工程设计关键技术研究

吉林省中部城市引松供水工程属于大型调水工程,阐述了从第二松花江上丰满水库引水至吉林省中部地区,向长春市、四平市、辽源市等11个市(县、区)的城市生活及生产供水,同时退还和增加农业用水及河道生态用水,保障地下水合理开采,改善生态环境的关键技术,以实现多水源多用户的水资源优化配置。

老君庙二级供水工程水锤计算及防护

新疆多山区,地形落差大,输水过程中水容易出现水柱分离和断流弥合水锤现象,导致水锤的事故发生。文章结合新疆老君庙二级供水工程长距离、高扬程、以及多级加压泵站系统的特点,论述了水锤计算数学模型和计算方法,并进行了该工程的水锤计算,结合该工程的输水特点,提出了有效的水锤防护措施,对于类似工程有十分重要的参考价值和指导意义。

琼州海峡跨海隧道关键技术研究

琼州海峡跨海通道是国家铁路网和高速公路网的重要组成部分,随着两岸经济社会快速发展,迫切需要建设一条固定式、全天候运营的跨海通道。通过收集海峡自然地理条件、工程水文地质条件、历次研究成果等资料,对公路、铁路隧道方案进行研究,建议公路与铁路隧道应独立设置,采用盾构法施工。琼州海峡建设条件复杂,隧道方案需要解决超大直径盾构、超高水压、超长距离掘进三大关键技术。近年来我国水下盾构隧道技术快速发展,三大关键技术已部分解决,但超高水压下盾构密封、刀具维护、水下对接、联络通道施工等工程挑战超过现有技术储备,后续需加强研究。

长期浸水对未完工隧洞围岩及衬砌结构的影响

新疆某无压输水隧洞饱和水土体洞段在未完工的情况下被水长时间浸泡,造成围岩二次加速变形,通过浸水前后收敛变形数据反演土体物理力学参数,并对隧洞衬砌结构内力及配筋结果进行对比验算。

山区大落差长输管道水压试验

针对山区长输管道线路长,管路起伏落差大,管道试压和排水难的特点,文章以西气东输18标段为例,阐述了山区大落差长输管道水压试验中试压段落的划分,上水系统的确定,试压过程的控制和排水过程中应注意的问题及主要的技术措施等。

有压输水管道的停泵水锤防护实例分析

对于长距离有压输水管道系统,停泵水锤防护十分重要。本文阐述了停泵水锤的基本特征以及常用防护措施,并以有压输水管道的停泵水锤防护作为研究目标,通过工程实例分析,探讨了有压长距离输水管道工程中的水锤防护分析方法及防护方案,可为有压输水管道工程的安全运行提供参考。

深埋长距离有压输水隧洞检修通风局部阻力特性研究

深埋长距离有压输水隧洞检修过程中利用隧洞顶部的风管向隧洞内部送风,风管与隧洞形成局部三通结构,存在较大局部阻力损失。为了研究输水隧洞局部三通结构处的风流运动规律及其局部阻力特性,基于计算流体动力学理论与数值模拟方法,开展该局部三通结构的阻力特性研究,分析风管管径、风管数量、出风口风速和隧洞洞径等因素对局部阻力系数的影响规律。研究结果表明:局部阻力系数随着风管管径、风管数量的增加接近线性趋势降低,随着隧洞洞径的增加接近线性趋势增加,随风速变化呈现先下降后上升的趋势,其中风管管径和出风口风速为局部阻力系数的主要影响因素;采用多因素回归分析方法,得到通风局部阻力系数计算公式,为深埋长距离有压输水隧洞检修通风局部阻力系数计算和通风方案设计提供参考。

长距离盾构法输水隧道设计要点及改进建议

结合上海青草沙水源地原水隧道工程的设计过程,探讨采用长距离盾构隧道建设大型原水输送隧道的适应性,解决长距离输水隧道工程设计过程中高内水压及防渗漏等问题,对设计实施过程中的一些技术要点提出改进的相关建议,为长距离输水隧道的设计提供一些更为合理和可行的措施。

高水压过海盾构隧道建设关键技术可行性初探

过海隧道在我国发展迅速,拟建的琼州海峡通道、渤海海峡通道等跨海通道将面临超长距离、超高水压隧道掘进安全等技术难题的重大突破。根据目前的研究和实践,盾构隧道掘进水压在0.8 MPa左右,一次掘进距离在8 km以内。为解决高水压条件下过海盾构隧道安全掘进和运营期间安全服役的难题,以琼州海峡中线盾构隧道(水压1.2 MPa、掘进长度12 km)为工程背景,采用工程类比、施工阶段关键技术分析的方法,对高水压长距离过海盾构隧道关键技术可行性进行分析,提出盾构主动换刀+被动饱和潜水带压换刀+非常状态冻结加固脱困的综合换刀技术以及可更换密封综合技术,可保障盾构超长距离掘进;提出超高水压盾构复合式管片衬砌和内外结合的多道防水结构,可保障超高水压条件下盾构管片结构的安全服役。

长距离有压输水工程水锤防护方案研究

长距离有压输水管道易发生断流空腔再弥合水锤,其危害性非常大。本文采用水锤计算的特征线法,并结合实际工程进行水锤分析。提出了在水泵出口处设置缓闭止回阀,管路中设置普通排气阀、缓冲排气阀、超压泄压阀、气压罐、单向调压塔、指定位置安装箱式双向调压塔等不同组合的8种水锤防护措施,并进行了比较,研究了不同水锤防护方案在水锤防护中的效果,最终选出有效的水锤防护方案。

南水北调中线工程穿黄隧洞关键技术研究

穿黄隧洞是南水北调中线穿越黄河的关键工程,工程规模大,地质条件复杂,还需面对河床游动、深度冲淤、砂土地震液化、软土震陷、隧洞渗漏、围土稳定、压力输水安全与长期运用等一系列问题,技术难度高。通过工程总体布置优化和多项专题研究,包括按1:1比尺建立埋深30余m的隧洞仿真试验模型,较真实地模拟外部水土环境和内水压力的试验研究,提出了盾构隧洞新型预应力双层衬砌结构型式,还解决了超深工作竖井,软土地下建筑物抗震,长隧洞安全监测与长距离信息传输,水底压力隧洞盾构法长距离施工等一系列技术难题,确保工程顺利进行,实现科技创新。

某长距离大落差重力输水管线设计

新疆哈密地区干旱缺水,水资源主要来源于天山南北坡各山溪河沟,工矿业用水点大都远离水源,分布于各水源下游的平原区。四道白杨沟水库供水工程供水线路地形大都呈现大落差、远距离,上游山前坡陡,下游逐渐平缓甚至地形隆起呈现逆坡的特点。供水管线均为重力输水,一般在上游山前陡坡段,为避免管路中水流速过大采用放大管径阀门控制流速的措施,下游采用倒虹吸管路设计。对调压井数量选择、管材及管材压力选择、倒虹吸段进口位置选择进行了多方案的设计投资比较设计。

长距离输水隧洞混凝土质量保障关键技术研究

C35W12F200混凝土在长距离输水隧洞工程中应用极少,如何保障混凝土的质量对隧洞工程的使用寿命至关重要。本文提出了以C35W12F200混凝土为原材料的关键技术指标,推荐了配合比的优化措施,总结了质量控制的技术要求,改进了混凝土的投料工艺,保障了混凝土质量。