水利工程输水隧洞施工期排水控制要点分析——以引汉济渭二期工程为例

随着水利工程建设的不断发展,输水隧洞施工期的排水控制显得尤为重要。文章以引汉济渭二期工程为例,详细分析了输水隧洞施工期的排水控制要点,包括涌水控制、排水线路设计、定期清理排水设备等,旨在为类似工程提供参考和借鉴。

水资源配置工程输水隧洞渗漏分析及处理措施

以珠江三角洲水资源配置工程为背景,对高新沙水库至沙溪高位水池段输水隧洞首次充水试验异常断面进行分析,并提出应对措施。监测项目数据分析结果显示,接缝、渗压及锚索锚固力等监测数据受内水压力影响明显,先随内水压力增大呈不利趋势变化,后随内水压力减小呈恢复趋势变化。经综合判断该隧洞在首次充排水试验期间有内水外渗情况发生,分析了隧洞渗漏可能造成的危害,并针对性提出缺陷处理措施,确保了隧洞运行的安全性和稳定性。

福建某县泄洪隧洞工程地质及水文地质条件分析

福建某县炭坑溪呈不规则弯曲、深切状,分布在拟建南三环路与南二环路区段,困扰着该区段的交通路网布置和新区规划建设。为疏畅河道及解决新区规划问题,确定在炭坑溪南三环路上游侧筑坝拦水,拦截上游来水,经新建泄洪隧洞排水至蓝溪。此次设计泄洪隧洞工程是项目的重要组成部分,探究其工程地质及水文地质条件是必不可少的环节。文章以该泄洪隧洞工程为例,通过调查、钻探、野外原位测试、水文地质试验、室内(外)土工试验等方法对其工程地质及水文地质条件进行了深入探究,以期为类似工程提供参考和借鉴。

穿越城区隧洞分离式衬砌承载机理及性能优化研究

近年来我国兴建的穿越城区引水隧洞工程采用了一种新型分离式衬砌,但其承载机理尚不够明晰。以某水资源配置工程中穿越城区的TBM施工输水隧洞为对象,建立输水隧洞分离式衬砌整体三维有限元数值模型,分析了衬砌的变形、受力和承载比等特征。结果表明:设计内压作用下,钢衬和自密实混凝土径向紧密贴合,排水板铺设范围内两者径向变形明显大于管片,排水板铺设范围外三者径向同步变形,钢衬应力水平低且分布极不均匀,管片应力超过抗裂限值,内水压主要由围岩承担,钢衬承载比例明显低于预期;降低钢衬-自密实混凝土界面、自密实混凝土-管片界面的摩擦系数,均能使钢衬应力分布的均匀性增加,有利于钢衬承载性能的发挥,且对管片抗裂有利;提高排水板厚度与综合模量比值d E,可以提升钢衬承载比,控制d E在12.4~45.1 mm 3 N范围内,可以满足钢衬容许应力和管片抗裂设计的要求,同时使分离式衬砌钢衬主要承担内水压的设计理念得以实现。

降雨过程中隧道衬砌水压力的动态规律研究

研究目的:持续强降雨往往会使隧址区地下水位在短时间内迅速上升,导致作用在衬砌上的水压力显著增大,而当衬砌水压力达到临界值时,会导致隧底隆起、边墙爆裂、大面积渗漏水等病害现象出现,严重影响隧道运营安全。因此,研究降雨过程中山岭隧道水压力的动态特征及缓解措施,对保障隧道结构安全显得尤为重要。研究结论:(1)当围岩渗透系数较大时,降雨强度和降雨持续时间对隧道衬砌水压力的动态变化影响显著,隧址区遭遇持续强降雨时,衬砌承受的水压力可在短时间内快速突变增大,这种突变上升的水压力对结构安全是潜在威胁因素;(2)盲管的布设密度、排导系统的畅通性、隧底排导结构及泄水孔等在一定程度上可缓解因强降雨导致衬砌水压的突变;(3)当岩溶管道和地表连通性能较好时,地表降雨和隧道洞内泄水量存在一定的对应关系,洞内的泄水量或衬砌所承受的水压力对地表的降雨更为敏感;(4)本研究成果可为隧道的防排水设计、施工及运维提供参考和借鉴。

泄洪放空洞挑流鼻坎水力特性研究

针对某水电站泄洪放空洞,提出了两种挑流鼻坎体型,通过泄洪放空洞单体水工模型对圆弧斜切挑坎和新型上下复合挑坎进行试验研究。对比分析了两种挑坎体型的水舌形态、挑距及下游冲坑深度等参数。试验发现,新型挑坎将水流分为两股,形成上下两层平行的水舌,呈抛物线型前后跌入河道,两层水舌的宽度控制在河道范围内。挑出的水舌流态稳定,在空间和平面上得到了充分扩散。相较于圆弧斜切挑坎,水舌的扩散范围从偏河道左侧回归到河道中间,一定程度上减小了下游河床的冲坑深度、岸边的涌波高度及冲刷流速。运用Ansys Fluent软件对设计的新型挑坎进行数值模拟计算,得到各工况下挑流水舌形态、水舌挑距、湍动能及湍动能耗散率。对比分析数值计算和模型试验结果,二者流态一致,水舌的挑距和宽度结果基本吻合,说明数值模拟可靠,为挑流消能研究提供了便利和技术支持。

咸阳市亭口水库泄洪排沙洞工程抗冲耐磨混凝土施工综述

亭口水库泄洪排沙洞在泄洪时泄量大,流速高,泥沙含量高,对泄洪洞衬砌冲刷力强,容易产生空蚀破坏。在工程施工过程中,采用的硅粉抗冲耐磨混凝土产生了较多裂缝。为解决该问题,采用UP-2400抗冲耐磨材料,并提出详细可行的施工方案,经实际施工检验,质量良好,可供类似工程借鉴。

榆林蒋家窑则水库放水建筑物设计分析

蒋家窑则水库的放水建筑物为唯一泄洪设施,其质量和安全在设计中尤为重要。在设计过程中,通过放水塔基础摩擦桩计算、通气孔面积计算、放水洞泄流能力计算、掺气水深计算、水面线计算和衬砌结构配筋计算分析,确定放水塔的基础处理方案,明确了放水洞体型尺寸以及衬砌配筋方案,可为类似工程提供参考借鉴。

RocSupport在隧洞初期支护数值分析中的应用

不同地质条件下,泄洪输水放空隧洞开挖后的初期支护对减少围岩变形,保障施工安全有重要意义。采用RocSupport模拟了泄洪输水放空隧洞开挖及初期次支护过程,分析了不同地质条件下(Ⅳ、V类围岩)的围岩稳定性,得出V类围岩收敛变形效率较快,应及时支护并考虑预留变形量,为设计成果进行数值校核,确保初期支护措施的可靠性。

水击压力对泄洪输水隧洞结构配筋的影响

水工隧洞设计时,通常将水流势能作为计算依据,常常忽略了水流动能在闸门关闭时形成的水击压力对隧洞结构配筋的影响。以某水库正常蓄水位工况下泄洪为例,计算不同闸门关闭时间产生的水击压力,从而分析得出水击压力对泄洪输水隧洞配筋影响。

关于水利工程输水隧洞施工期排水控制要点的探讨

水利工程作为一项国民性工程,其对于社会经济发展和生态保护有着不可忽略的作用,因此即使水利工程在输水隧道工程的作业中遇到了棘手的问题,也需要相关部门进行专门的试验和监督,以帮助工作人员克服困难。为保证施工效果能够达到预期标准,施工单位在进行施工方案设计时,一定要对施工场地的地理环境进行勘察,并从不同角度对施工场所的安全隐患进行防控,尽最大可能在保证施工人员安全和施工质量的基础上,促进施工的稳定进行。文章围绕水利工程输水隧洞施工期排水控制进行了分析,并提出了相应的对策,以期为相关学者的研究提供参考。

矩形断面恒定非均匀流水面线计算解析

针对无压泄洪隧洞在运行过程中水流流态较复杂的问题,依托青山水库泄洪隧洞改造工程,对无压泄洪隧洞中矩形断面恒定渐变流水面线计算解析进行了数学推导,给出了流程S与始、末端水深之间的解析解;比规范推荐分段试算法更简单便捷,进而通过青山水库泄洪隧洞改造工程1∶30水工模型试验成果对比分析,认为推求的沿程水面线计算解析解合理可靠,为确保泄洪渠及下游河道行洪安全提供了依据,可供类似工程参考应用。

长大浅埋有压引水隧洞防排水施工技术研究

长大浅埋富水区有压引水隧洞的防渗漏工艺措施非常重要,如果出现渗漏,不仅影响隧洞结构的稳定,还会影响隧洞周边岩体的稳定和引水效果。以某长大浅埋富水区有压引水隧洞作为研究案例,针对较小渗水采用楔形凹槽排水管、线槽预埋管、防水卷材等排水和防水方式;针对大涌水采取超前圆环预加固间隔分段注浆法等防水措施;另外引入伸缩缝表层柔性止水结构,有效解决了隧洞伸缩缝易产生渗水涌水等问题,确保了工程质量和施工安全。

厦门海底隧道防排水系统研究与工程应用

为了对中国海底隧道防排水系统设计提供理论依据,针对厦门海底隧道防排水系统设计问题进行了研究。通过对隧道涌水量进行计算,对堵水注浆圈作用进行分析并结合工程类比后,分析确定了厦门海底隧道的防排水设计原则及方案,即在主隧道不良地质地段和整个服务隧道采用全封堵方案,水压按全水头计算;在主隧道完整围岩地段采用限量排放方案,水压可进行一定折减。用堵水注浆圈、自防水衬砌结构、分区防水系统和隧道排水系统共同构成厦门海底隧道的防排水系统。现场工程实践表明:该防排水系统达到了预期效果,可供类似隧道工程参考。

泄水式管片衬砌壁后水压力分布特性模型试验研究

基于研制的泄水式管片衬砌–围岩泄流装置,采用室内试验方法对某铁路隧道装配式泄水式管片衬砌在高水压条件下衬砌壁后水压力分布规律进行研究,重点探讨单纯限排、堵水限排等不同泄水方案下衬砌壁后外水压力分布规律。分析排泄流量、泄水孔密度、注浆与否对隧道衬砌壁后水压力的影响,揭示隧道衬砌壁后整体和各位置处外水压力折减系数、外水压力大小等与衬砌泄水孔泄流量之间的二次曲线关系。研究结果可为高水压山岭隧道衬砌的设计提供参考。

引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞排水方案研究

以有效解决深埋长输水隧洞排水问题为目标,按富水性将隧洞沿线围岩划分为中等富水区、弱富水区和贫水区,采用数值方法模拟衬砌周边渗流场,分析了不同排水设计方案对引汉济渭工程黄三段深埋长输水隧洞衬砌外水压力的影响。结果显示,对于高外水压力情况,将排水孔布置于顶拱处仅能降低顶拱附近的外水压力,无法有效降低作用于底板的外水压力,而排水孔沿衬砌周边均匀布置时,可有效降低作用于衬砌上的外水压力。基于此,讨论了各排水方案的适用条件,给出了深埋长输水隧洞排水设计建议。

宝达码头扩建对甬江河段行洪影响分析

以宁波市甬江河段右岸拟扩建的宝达码头为例,通过数值模拟方法,分析研究了不同洪潮组合在不同边界条件下码头栈桥上下游水流的流态、壅水高度及河床冲淤强度。并通过对比码头栈桥扩建前后河段的水位、河势、栈桥区冲淤等变化,分析了宝达码头的扩建对甬江河段行洪的影响。

多洞联合泄洪通风补气系统运行特性

结合水-气分层流理论,构建了如美泄洪洞与溢洪洞联合泄洪通风补气系统理论计算模型,研究了如美多条泄洪隧洞的通风补气特性,绘制并总结了如美各条泄洪隧洞的负压、补气竖井风速及通风量随泄洪洞洞顶余幅高度及其补气竖井截面尺寸的变化规律。结果表明:泄洪洞负压出现极小值和极大值并存的3分区,而溢洪洞负压无明显变化;泄洪洞补气竖井风速和通风量出现极大值,溢洪洞补气竖井通风量反之出现极小值。综合考虑各条隧洞通气参数的变化,可为联合泄洪系统中泄洪洞及其补气竖井尺寸的选择提供参考依据。

合肥5号线地铁车站洪涝设计水位研究

地铁的发展极大地缓解了城市交通压力,但近年城市内涝频发,使地铁车站防洪排涝成为亟待解决的问题,地铁车站洪涝设计水位合理确定是其中的关键之一。本文以合肥市轨道交通5号线地铁车站为研究对象,基于产汇流理论,针对城市小流域微地形的雨洪产流以及自然地面、雨水管网同时汇流的情境,综合考虑管网汇水、河流洪涝及自然地面区域汇水三个方面,提出了地铁车站洪涝设计水位计算分析方法,确定了设计洪水标准下的沿线车站出入口的洪涝设计水位,为地铁车站设计、施工及运营过程中的防洪工作提供了重要依据,对保障轨道交通防洪安全具有重要的借鉴意义。

国内外泄洪消能建筑物设计综述

通过收集国内外泄洪消能建筑物设计及运行资料,总结了泄洪规模分配、泄洪设施选择、工作闸门最大运行水头、生态流量及水库安全放空设施选择、消能防冲设计、泄洪消能建筑物破坏修复等方面经验,可以为设计工作者提供一定借鉴作用。