巴基斯坦卡洛特水电站取水防沙试验研究

多沙河流上水电站取水发电,泥沙问题是需要解决的关键问题。本文通过物理模型试验,研究了巴基斯坦卡洛特水电站泥沙淤积发展规律。结果表明:通过“分级相机拉沙”排沙优化调度运行方式和“双重弯道分沙取水”枢纽布局,卡洛特水电站的淤积平衡年限延长至20年,坝上游8.15 km河段泥沙累积淤积量为4782.3万m^(3),平均淤厚27.4 m,最大淤厚51.7 m,兴利库容保留率78.56%;蓄水期,过机水流含沙量降低92.1%,汛前和汛后过机水流含沙量降低33.7%,全年通过电厂机组的水流含沙量不超过1.2 kg/m^(3),过机泥沙粒径原型值最大为0.02 mm,基本无粗沙过机问题。卡洛特水电站排沙调度方式和枢纽布局为解决高原地区多沙河流水电站泥沙问题提供了解决思路。

松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩储层预测及成藏主控因素

基于钻井岩心分析、测井曲线、地震等资料,运用模型正演、多参数反演体融合技术等,对松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩储层分布特征及油气富集条件进行了研究,预测了优质储层分布。研究结果表明:(1)松辽盆地德惠断陷白垩系火石岭组凝灰岩为裂隙式喷发形成的火山碎屑岩,主要为含角砾熔结凝灰岩、含角砾晶屑凝灰岩和沉凝灰岩。地震反射特征总体表现为低频、差连续、中强振幅或弱振幅,多参数反演体融合体技术预测的凝灰岩储层“甜点”分布与钻井证实结果的符合率高,凝灰岩储层平均钻遇率达92.8%,气层平均钻遇率为81.0%,其中12口井获得了工业气流;华家构造带与郭家断阶带储层岩性分别以含角砾熔结凝灰岩和含角砾晶屑凝灰岩为主,断裂发育,是2个优质储层发育区。(2)研究区凝灰岩的测井和地震相特征相匹配形成的岩性-岩相模板可有效指导凝灰岩的地震相识别,振幅属性刻画出的火山口相、近火山岩相为有利岩性分布区。(3)研究区发育火石岭组、沙河子组、营城组3套优质烃源岩厚度均超过300 m,TOC值分别为0.26%~5.08%,0.10%~5.55%,0.10%~9.74%,S1+S2分别为0.24~8.23 mg/g,0.12~18.15 mg/g,0.25~2.86 mg/g,Ro分别为0.6%~1.3%,1.1%~1.6%,1.0%~2.2%,具有丰度高,成熟度中等的特征,为大规模成藏奠定了良好的物质基础。(4)研究区凝灰岩气藏是一套源储侧向对接、高位富集的致密气藏,成藏主要受构造样式、断裂发育程度和供烃窗口控制,其中拉张和伸展作用形成的叠瓦状断弯褶皱控制了油气富集程度,断裂发育程度及供烃窗口的大小决定了气藏规模。

两河口水电站雅砻江主库区滑坡发育规律

两河口水电站雅砻江主库区滑坡的形成与地层岩性、斜坡地质结构、河谷地貌特征密切相关,滑坡主要发生于板岩及板岩与中薄层状砂岩互层的中陡—陡倾反向层状结构斜坡和板岩陡倾顺向层状结构斜坡中,且多发生于峡谷凹岸及三面临空的脊状山体一侧。滑坡变形破坏方式主要为弯曲—拉裂型。

水库下游河湾平面形态变化规律研究

水库运用势必改变河道的水沙过程,下游河道也会随之发生不同程度的演变。本文基于这个问题,研究了汉江丹江口水库、长江葛洲坝水利枢纽蓄水运用后下游河湾平面形态的变化规律,主要内容包括河湾发育概况、水库运用对河湾平面形态的影响以及在不同的来水来沙条件下典型河湾平面形态变化。并结合大量实测资料拟合出水库下游河湾平面形态参数的经验公式,公式经验证,可以用来预测相同类型水库运行后下游河湾平面形态的变化规律。

黄河沙坡头连续弯道水流运动三维数值模拟

用可实现k-ε数学模型对黄河沙坡头建立水利枢纽后库区连续弯道的水流运动进行了三维数值模拟.得到了不同断面处垂线平均流速分布、断面流速分布、主流流速和二次流的数值模拟结果,对部分断面弯道环流及水面处离心环流进行了模拟和分析.数值模拟结果与实测结果吻合较好,表明该模型可以用于对具有连续弯道的天然河道河流数值模拟中.

河川型水库水质预报数学模型

根据河川型水库具有狭长形状、有多条河流汇入且有多个库弯水塘的特点,依据圣维南方程组及河流纵向弥散微分方程,并考虑了汇合点和库弯水塘对计算的影响,建立了一维非恒定水质预报数学模型.本模型由水动力模型和水质模型组成.对具有两个汇合点和四个库弯水塘的某水库的断面平均水力要素及水质情况进行了计算,计算值与实测值比较接近.本模型可为河川型水库的水量、水位及水质预报提供参考.

申庄水库溢洪道水流改善措施研究

申庄水库溢洪道布置受地形条件限制,设计中泄槽设置了弯道和收缩段,下泄水流受其影响形成了不对称冲击波,两岸水深差悬殊,且影响鼻坎挑流消能。文中通过水工模型试验,提出了在弯道末端布置横向挑流坎的方案,明显改善了水力条件,为工程改造提供了依据。

阿不都拉水库溢洪道弯道水流消能研究

针对阿不都拉水库溢洪道弯道水流消能问题,提出了同时在第一直线段加糙条和在陡槽弯道段采取渠道超高法以消减冲击波的方案,并通过水工模型试验比较分析了溢洪道修改前后的消能效果。结果表明,该方案有效改善了弯道水流流态,消能效果显著。

库水位上升对框架码头桩基弯矩影响试验研究

库水位上升对土体物理力学特性产生的巨大影响,势必影响到框架码头桩基的受力分布,为了探究洪水期库水位上升时框架码头桩基弯矩沿桩长的变化规律,以取自三峡库区的砂泥岩混合填料为主要试验土料,试验设置了5个水位等级模拟库水位上升,测定了桩身的弯矩,并分析其随水位上升的变化规律及产生机理。结果表明,库水位上升引起桩基的弯矩值随着水位的上升而明显增加,呈反"S"型分布,引起桩基弯矩变化的主要原因有:渗透压力和静水压力、侧向土压力以及桩侧摩阻力;理论值与试验值在桩入土深度较小时吻合较好,但在越靠近嵌岩位置越因未考虑桩侧摩阻力引起的弯矩而出现较大的偏差。

坡度较缓溢洪道上的消能方式研究

白莲河水库第二溢洪道为二级消能 ,由泄槽和出水渠组成。第二级的出水渠为宽浅型渠道 ,底坡为 0 .0 8～0 .0 5 ,坡度较一般溢洪道缓 ,但落差较大。出泄槽水流挑流消能后在渠道内加速 ,使出渠流速仍然较高。如不加以衬砌则难免受到冲刷。试验探索采用消力墩加糙方案 ,有效地消刹渠内水流能量 ,降低渠内的流速 ,使渠道不需要衬砌。试验表明 ,在坡度较缓的溢洪道上适当布置消力墩 ,能够有效地达到消能减速的目的 。

南川地区复杂储层水平井大弯角螺杆提速技术

南川地区页岩气长水平段钻进时轨迹需要频繁调整,1.25°螺杆钻具造斜率不满足地质快速追层的要求,钻进时摩阻扭矩大,导致机械钻速低。利用管柱力学理论对底部钻具组合造斜特性和摩阻进行计算分析,螺杆弯角角度、近钻头稳定器尺寸以及钻井参数等为高造斜率和高机械钻速关键因素。优化选用无近钻头稳定器的1.50°大弯角螺杆钻具组合和160~200 kN钻压。大弯角螺杆提速技术在南川某平台5井2615 m水平段进行应用,平均造斜率提高43%,储层钻遇率达到92%,机械钻速达到9.21 m/h。

双弯道溢洪道水力特性研究

针对溢洪道受地形地质等条件的限制,在短距离内设计了两个转向相反的弯道,且弯道曲率半径小,坡降大的情况,采用模型试验和数值模拟相结合的方法对溢洪道的水力特性进行对比研究。通过试验选取斜槛法改善弯道水流,并确定了斜槛的数量、几何尺寸及布置角度。研究结果表明,通过布置斜槛,减小了横向高差,水流能均匀地进入消力池,形成稳定的水跃,较好地解决了弯道中小曲率大坡降的问题。

基于岩体劣化顺层灰岩岸坡滑移-弯曲失稳机理和评价

三峡库区在高程145~175m之间周期性水位调控,促使库区灰岩岸坡劣化损伤加剧、稳定性衰减。本文结合巫峡段顺层灰岩岸坡“滑移-弯曲”破坏实例,基于弹塑性板翘曲模型,考虑岩体动态劣化概念,结合广义H-B准则中GSI(t)岩体参数动态指标,推导得临界挠曲段平衡方程。与传统静态计算方法相比,适用性更广,可以考虑岸坡随劣化时间t动态演化过程,更加符合工程实际。结果表明:随着劣化进行临界挠曲段l_(cr)逐步降低,岸坡稳定状态变差,下滑推力F逐步增大,抗弯刚度K逐渐减小,也正是这两方面因素导致l_(cr)快速降低。由于岩体劣化函数GSI(t)为指数劣化形式,故l_(cr)呈现出快速降低并趋缓直至逼近一定值,该区段为岸坡防治的“关键区段”;随着岩层倾角α增大,l_(cr)与相对板长比RPL快速降低,随着岩层厚度h_(i)增大,l_(cr)与RPL缓慢变大,α对l_(cr)与RPL的影响明显大于h_(i)。且岸坡l_(cr)快速下降角α大约在40°~60°,可作为类似顺向岸坡是否容易滑移-弯曲失稳的地质判据。本文推导的考虑岩体劣化的临界平衡方程,以三峡库区青石6号岸坡为例进行了计算、论证。可为其他类似顺层岸坡损伤演化计算提供借鉴,不同之处在于确定具体岸坡损伤劣化的GSI(t)函数式。

三峡库区黄花城河段环流结构与涡尺度特征初探

弯道水流结构在天然河流形态演变过程中起着重要作用,为进一步深化对弯道环流结构与紊动特性的认识,以三峡库区黄花城河段具有的连续弯道为研究对象,采用声学多普勒剖面流速仪(ADCP)开展原型三维瞬时速度测量,初步分析弯道环流结构与湍流结构尺度分布特性。研究结果表明:三峡库区黄花城河段存在河道层面宏观尺度的弯道环流结构;受局部壅水以及河床地形影响,在测量垂线上表现为全水深环流结构或双环流结构特征;超大尺度湍流结构仍然存在于库区连续弯道河流中,但尺度以及分布受弯道环流结构影响较大。

西龙池上水库全风化层置换料配合比试验研究

以现场筑坝材料的垫层料为粗细集料,32.5级普通硅酸盐水泥为胶凝材料,通过试验研究确定出了满足变形模量为1000～2000MPa的西龙池上水库全风化层置换料的配合比.该配合比水泥用量为40～50kg/m3,用水量为60～65kg/m3,垫层料为2150～2200kg/m3.置换料配合比简单,采用碾压方法施工,可最大限度地降低工程造价,并且具有较好的抗弯能力.

库区急弯航段船舶通航模拟试验

采用数学模型和船舶操纵模拟试验的手段,分析库区急弯航道在枢纽低水位运行工况下的碍航特性,研究采用优化航行方案和调整待闸锚地位置等措施改善通航条件。结果表明,利用码头岭急弯段凹岸的大范围缓流区,采用船舶入弯后先沿右岸驶入缓流区,降速转向后出弯驶向下游的航行方案,可显著降低船舶过弯的横移速度和漂移量;将锚地由闸前调整至弯顶缓流区,船舶抛锚靠泊所需的回旋水域明显减小,横移速度仅为0.4m/s,起锚进闸的操纵风险也较低。上述非工程措施对保障库区急弯段的通航安全有积极作用。

寒冷地区某长距离引水式电站防冰冻设计

某工程为寒冷地区长距离明渠引水式电站,采取水库蓄冰增温、渠道防冰、前池排冰、金属结构防冰冻等防冰措施,为工程冬季安全运行提供了保障,为同类工程设计提供了参考。

三峡水库蓄水后尺八口水道弯道段演变特性

针对三峡水库下游尺八口弯道段在三峡水库蓄水后的新水沙条件下,出现凸冲凹淤(撇弯切滩)的现象,采用原型资料分析、理论分析、数学模型等多种方法,对其演变机理进行研究。结果表明,三峡水库下游尺八口河段发生凸冲凹淤现象的主要影响因素为三峡水库蓄水运用后来水来沙条件的变化,并预测凸冲凹淤的现象持续发展的可能性较大。

贵州某水库库首右岸河湾地块渗漏分析

【目的】水库位于樟江干流上,库首右岸河湾地块岩溶发育强烈,且分布有区域性荔波倒转向斜贯穿河湾地块,需要分析库首右岸河湾地块存在的3种典型渗漏途径。【方法】基于此,通过地形地貌、地层岩性、地质构造、地表岩溶调查、钻探等手段对库首右岸河湾地块进行渗漏分析。【结果】结果表明:库水存在通过S3岩溶管道沿堂凼槽谷向水架暗河渗漏与通过水扒暗河倒灌沿桔子林槽谷至堂凼槽谷后向水架暗河渗漏两种可能。【结论】建议对可能的渗漏作帷幕灌浆处理,为防渗帷幕设计提供地质依据。

沟水坡水库溢洪道弯道水流及消能试验研究

沟水坡水库溢洪道除险加固工程受地形条件限制体形复杂,涉及弯道、收缩等复杂的水力学问题,为了验证原设计方案的合理性,采用几何比尺1∶50的正态水工模型系统研究了溢洪道的泄流能力、流态、流速、压力及下游消能防冲情况等。针对弯道水流和下游消能不佳的问题,通过在溢流堰段增设导流墩,使水流分布均匀且主流居中,流态较原设计方案明显改善,不仅消能效果提升显著,而且减少了水流对右岸边坡的淘刷。