倒虹吸非线性有限元分析

结合南水北调中线工程河南段某大型倒虹吸结构,运用有限元软件ANSYS,采用整体式配筋模型,对结构管身几种不同特殊工况进行非线性有限元受力情况进行分析。分析结果表明:当压实回填后结构内无水和停水检修时对结构最不利,最不利位置发生在结构跨中内侧,在设计和施工中应采取有效措施。

倒虹吸水力特性研究进展

倒虹吸是一种工程量小、施工方便、造价成本低的交叉输水建筑物,在我国输水工程中有广泛的应用。通过查阅国内外倒虹吸水力特性研究资料,介绍了倒虹吸的基本构造和布置形式,同时分析了倒虹吸水力特性的研究意义,并根据倒虹吸水力特性的不同研究方法对国内外学者的研究成果展开了分析。大量研究表明:倒虹吸的基本水流流态和水头损失的计算方法在大型倒虹吸研究中存在部分局限性,复杂条件下倒虹吸的水力特性仍需要深入研究;现有研究中大流量倒虹吸水力特性成果十分有限,未来该方面的研究将会是重点;目前多研究方法互相验证是研究倒虹吸复杂条件下水力特性的主要手段之一;已建成倒虹吸的维护与修缮技术也需要关注。在满足工程实况需求与学科发展需要的前提下,可以认为未来倒虹吸的研究将主要集中于复杂条件下大流量倒虹吸研究和倒虹吸与计算机多学科交叉研究,以期为后续倒虹吸水力特性的研究提供一定的借鉴。

引水工程交叉建筑物结构性态互相影响分析

引调水工程不可避免地存在建筑物交叉跨越的情况,交叉建筑物结构性态关乎工程能否安全运行。依托河南省某输水工程,考虑输引水过程中土体—水体—结构间的耦合作用,建立南水北调中线工程倒虹吸和输水工程中输水管道结构交叉跨越的三维有限元模型,分别考虑结构未修建、完建期和正常运行期,分析各模拟工况下交叉建筑物结构性态影响。结果表明,建筑物交叉跨越会对既存建筑物产生一定影响,尤其是交叉部分结构性态改变较大,倒虹吸结构最大拉应力由0.54 MPa增至0.97 MPa,最大沉降量由-1.38 mm增至-1.90 mm;输水管道拉应力从1.03 MPa增至1.34 MPa,最大沉降量由-3.78 mm增至-4.07 mm,应力值、沉降量可满足工程要求;随着输水管道两道支承埋深增加,倒虹吸所受影响越小。研究结果可为类似工程分析提供参考。

新增倒虹吸工程深基坑边坡支护方案研究

针对新增倒虹吸工程深基坑边坡支护方案进行研究,以实际工程案例为抓手,在科学分析的基础上提出相关人员在遵循主要技术规范和相关文件的同时,应提高边坡支护方案的适用性,从源头上减少质量和安全隐患,同时加强施工过程组织管理,提高技术应用水平,针对可能出现的不确定性因素,做好应急处理预案。

南水北调中线槐河(一)倒虹吸工程地质条件分析

按初步设计阶段的勘察精度对槐河(一)倒虹吸进行了勘察,根据勘察资料,对建筑物区的水文地质工程地质条件及存在工程地质问题进行分析、总结及评价,给设计人员提供可靠的岩土体物理力学参数及地基处理措施建议。

双层立交结构连接井在引水、调水工程中的应用

我国水资源匮乏,且分布不均,为满足各地区经济发展需要及人民对生活环境改善的需求,各种引水、调水工程逐年增加。现浇钢筋混凝土箱涵是这类工程中应用较为广泛的一种输水形式。在分析传统多孔箱涵控制性构筑物(连接井)存在问题的基础上,以独流减河倒虹吸工程连接井设计为实例,引用立体交通概念,介绍了一种新的连接井设计形式。

驮英灌区东干渠输水工程PCCP水压试验的方法

在长距离倒虹吸工程预应力钢筒混凝土管安装施工完成后,需对管道进行水压试验,以检验施工安装质量,确保满足管道在后续运行中的使用功能。笔者以广西驮英灌区东干渠输水工程东门倒虹吸为例,对长距离大口径预应力钢筒混凝土管水压试验段划分、分段处堵板和后背设计以及试验压力确定进行论述,详细阐述分段水压试验方法和步骤。试验结果满足规范及设计要求,并有效地检验管道安装质量,为以后类似工程积累经验,具有一定的参考价值。

滇中引水工程水力特性分析——多通道倒虹吸水力控制

滇中引水工程观音山倒虹吸长达9.8 km,输水流量达100 m^(3)/s,采用3根4.2 m内径的压力钢管输水。在满足输水流量的同时需要保证倒虹吸进口一定的淹没深度,避免进口掺气等不利水力现象。为简化调度运行提出不同输水通道数匹配输水流量级别、节制闸与溢流堰联合控制的方式,实现出口节制闸仅全开或全关两种运行状态。

驮英水库及灌区工程跨明江建筑物方案比选

驮英水库及灌区工程的灌溉面积为84.12万亩。驮英总干渠跨明江倒虹吸为总干渠控制性工程。其设计输水流量22.61 m3/s,加大流量为27.13 m3/s,为2级建筑物,设计洪水标准为30年一遇,校核洪水标准为50年一遇。根据总干渠线路跨明江所处位置的地形地质条件、航运、行洪、水力学、运行管理、施工及结构安全等要求,跨河建筑物分别选择埋式倒虹吸(方案一)、渡槽+桥式倒虹吸(方案二)及渡槽(方案三)进行比选,确定最合适的跨河建筑物。

基于系统动力学的引调水工程风险分析--以倒虹吸工程为例

以引调水工程中倒虹吸管身失稳险情为研究对象,从自然、工程、人为及管理这四大因素出发,考虑其各风险因子间复杂、动态的关系,建立了基于系统动力学的风险分析反馈模型,分析影响倒虹吸工程稳定的因子的重要性程度,并采用层次分析法所得结果对构建的反馈模型进行验证,结果表明该模型具有良好的精度和一定的适用性,为将来引调水工程风险评估工作提供了一条新的途径。

韦水倒虹工程混凝土碳化深度预测研究

为了比较基于抗压强度的混凝土碳化深度预测模型的适应性和准确性,在分析预测模型基础上,根据韦水倒虹工程现场环境的温度、湿度、CO2浓度及现场检测的芯样强度资料对混凝土碳化深度进行了预测,并与该工程实测碳化深度进行了比较.结果表明:牛荻涛等的预测模型对于强度等级较低的混凝土预测较准确,邸小坛等的预测模型对于强度等级较高的混凝土预测较符合实际,而Smolczyk预测模型的预测值明显比实测值大;认为建立碳化深度与实际龄期混凝土抗压强度的关系模型比建立碳化深度与混凝土28d龄期抗压强度的关系模型更有意义.

基于AHP-熵值法的水利工程施工进度风险模糊综合评价

准确评价水利工程施工阶段各个项目施工进度风险并提前做好风险预案,对顺利完成各个施工项目有重要作用。对此,本文分别采用层次分析法(AHP)和信息熵理论计算权重系数,给出了影响水利工程施工进度风险的AHP-熵权组合方法,据此得出风险因素的组合权重,并进行模糊综合评价。以南水北调中线工程渚河北支排水倒虹吸工程为例,获得了该工程的主要风险因素,提出了相应的防治措施,为工程风险防范和进度控制提了依据。

南水北调中线工程倒虹吸管道水力学试验研究

通过对南水北调中线工程总干渠西赵河倒虹吸的水工模型试验研究,对此类大型渠道倒虹吸的水力特性有了充分的认识,并给出了两类大型倒虹吸管各段的阻力损失分布及沿程阻力系数和局部阻力系数。通过水头损失计算值与实测值的比较,两者十分接近。为此类大型倒虹吸特别是南水北调中线工程中倒虹吸的设计和运行管理提供了依据。

南水北调跨安阳河倒虹吸工程对河道的影响

南水北调中线工程总干渠沿程需修建多座跨河建筑物,这些建筑物穿越河道时,会造成河道河势变化,可能带来不利的影响。通过物理模型、数学模型等技术手段,分析研究工程对河势的影响是十分必要的,针对南水北调中线跨安阳河倒虹吸工程,研究了工程实施后对安阳河河势、冲淤变化等方面带来的影响,提出倒虹吸工程的优化设计方案。

南水北调工程主要输水建筑物的水力学研究

阐述了南水北调中线工程主要输水建筑物多年来进行的水力学试验成果,其项目有:水源工程丹江口大坝加高,引水枢纽陶岔渠首水闸扩建工程,输水总干渠的漳河渡槽等6项。研究内容包括泄水能力、消能防冲、水流形态、压力、水头局部损失等。还介绍了国内混凝土渠道的糙率调研及3条渠道糙率的原型观测成果。这些成果为设计提供了可靠的依据,并指出其中的有些问题应进一步研究。

南水北调中线工程典型倒虹吸进口上游垂向流速分布

倒虹吸是输水工程中常见的水工建筑物,研究倒虹吸进口上游的垂向流速分布是明晰其水力学性能的重要内容之一。以南水北调中线工程典型的唐河倒虹吸为研究对象,通过水力学概化模型试验,运用声学多普勒流速仪,实测不同水深和流量组合工况下倒虹吸进口上游的垂向流速分布。试验结果表明,受倒虹吸进口结构的影响,上游垂向流速分布呈现出明显的顶部流速降低和底部流速增加的现象,且淹没度越大、距离倒虹吸进口越近,上述趋势越显著;采用明渠对数型流速分布描述上述垂向流速分布时,其计算误差呈抛物线型分布,采用指数项修正后,新的修正公式可用于计算倒虹吸进口上游垂向流速分布。

西小屯沟左岸排水倒虹吸工程布置及方案比选

西小屯沟排水倒虹吸位于河北省邯郸市西小屯村约400m处,是穿越南水北调中线总干渠的左岸排水建筑物之一。文中通过结合西小屯沟的实际情况,对倒虹吸的布置形式,提出了三种方案进行比较。由于方案三在工程总体布置以及进、出口水流条件等方面都优于其他两个方案,故将此方案确定为最终方案。

河道排水倒虹吸进口布置试验研究和设计原则

采用资料收集分析和水工概化模型试验联合研究的技术路线,系统地研究了单沟直入、单沟斜入、单沟侧入、双沟Y型汇流、双沟直侧入和三沟直斜入等6种进流方式的进口体型布置,在此基础上提出了设计原则,可供相关工程设计参考。单沟直入、单沟斜入和单沟侧入进口布置是3种基本体型,对于双沟或三沟归并的复杂汇流条件,应根据各沟来流交汇叠加后的主流方向,进而选择适当的体型来平顺衔接水流。大流量漫滩洪水时进口两侧可能出现的间歇性吸气漩涡,可采用将胸墙向上游倾斜的方式予以消减。

南水北调东线田山倒虹吸深基坑截渗技术

结合多头小直径深层搅拌桩截渗在南水北调济平干渠田山倒虹吸工程成功应用实例,详细介绍了在高水头、不利地质条件下深基坑开挖中截渗墙方案的设计选取与施工。

基坑降水技术在南水北调工程中的应用

南水北调中线贾鲁河倒虹吸工程进口渐变段、管身段、出口渐变段地下水位高于基底,存在基坑涌水问题。基坑降水采用管井降水方案。通过单孔降水试验得到管身段基础的渗透系数为33.16 m/d,据此确定贾鲁河倒虹吸管身段降水方案:贾鲁河左、右岸各布置9眼降水井,上下游围堰各布置2眼降水井,共布置22眼降水井。