水库近坝高位滑坡滑带抗剪强度参数综合确定研究

滑坡滑带的抗剪强度参数是进行滑坡稳定性评价和滑坡涌浪等灾害链研究必需的数据基础,科学合理确定滑带物理力学参数至关重要.本研究以澜沧江GS水电站MLS滑坡为依托,采用现场调查、大型原位剪切试验、室内重塑样剪切试验、室内原状样剪切试验、工程地质类比法及参数反分析法,综合确定滑带抗剪强度参数.采用数值模拟软件运用所得参数对滑坡进行变形破坏分析.数值计算结果与现场滑坡监测变形数据相吻合,验证了采用多方法综合选取滑带抗剪强度参数的准确性和合理性.研究成果可为MLS滑坡稳定评估和防治工程设计等提供技术支撑和参考借鉴依据.

高坝大库滑坡涌浪对水工建筑物作用力研究综述

库坝区滑坡体入水激起的涌浪灾害链对水工建筑物构成安全威胁.本文对高坝大库滑坡涌浪对水工建筑物作用力相关研究成果和发展趋势进行综述,概述了国内外典型滑坡涌浪实例及其危害,基于规范推荐公式、物理模型试验和数值模拟方法对库区滑坡涌浪对大坝坝体冲击压力相关研究成果进行总结归纳,提出应关注涌浪二次冲击阶段对水工结构的影响、开展坝前涌浪回落对坝面构筑物结构产生拖曳力的相关研究.总结了涌浪对通航建筑物作用力的相关研究,分析表明,现有关于涌浪对通航建筑物作用力的研究并不完全适用于库区滑坡涌浪对高坝水工结构作用,需开展专题研究.在现状分析的基础上,对高坝大库滑坡涌·浪对水工建筑结构作用的进一步研究提出了建议与展望.

长江上游高坝大库垂向微生物结构及其网络互作

长江上游一系列高坝大库导致水体光、温、氧等呈现特有的垂向分层特征,导致垂向微食物网结构发生变化。本文选取长江上游典型高坝大库溪洛渡、向家坝、三峡大坝坝前垂向生境为研究对象,于2019年从坝前垂向采集了5个不同深度水层的水样,开展了坝前垂向生境特性和微生物群落结构的调查研究。研究发现,7月溪洛渡坝前垂向从90到140m,溶解氧浓度先降低后增加。溪洛渡水库5月在距水体表层40~60m处发生温跃,7月在距水体表层80~120m处发生温跃。向家坝水库5月在水层底部附近出现温跃。不同深度水层物种组成种类和丰度无显著差异,但香农多样性存在差异,并且从表层到底层,香农指数先降低后增加。蓝藻丰度在不同水深差异显著。共现网络分析表明,不同深度水层微生物间的相互作用以正相互作用为主;第二层水层水样微生物群落具有最高的模块化程度,比其他水深处的共发生网络具有更高的复杂度;藻类在微食物网中具有重要作用:藻类与细菌、藻类与原生动物、细菌与原生动物的互作是水生生态系统微食物网之间的主要互作类型,占物种间总互作的81.50%。研究结果表明,坝前垂向不同深度水层微食物网结构和物种间的相互作用在温度、溶解氧浓度等环境因子的作用下存在差异。

世界已建高坝大库统计分析

为了解和掌握世界范围内的高坝大库建设情况,统计全球已建成的特大型高坝大库资料。在此基础上,根据地区、坝型和建成年代对高坝大库有关特征进行分析,总结了世界高坝大库的地区分布规律、主要坝型和历史建设趋势,得出如下结论:世界高坝大库工程主要分布于亚洲、欧洲、北美洲;高坝的坝型通常是混凝土拱坝、堆石坝和混凝土重力坝,而形成特大水库的大坝多为混凝土重力坝、堆石坝和混凝土拱坝;高坝大库工程基本上建成于1945年以后,目前世界高坝大库的建设中心已转移至中国。

高混凝土坝变形性态的库盘影响分析

在研究有限元模型边界确定方法的基础上,通过建立库盘大范围和近坝区小范围2种尺度有限元模型,并由库盘模型变形计算结果提取近坝区模型的边界条件,提出高混凝土坝变形性态的库盘影响分析方法,分析库盘变形对大坝变形性态的影响。典型实际工程计算结果表明,高坝大库工程,库盘作用对大坝变形影响明显,尤其坝前大库容工程在应用实测资料分析混凝土坝运行性态、反分析结构力学参数和变形监控指标时,应该考虑库盘变形的影响,以确保充分掌握大坝运行性态,有效监控大坝的安全运行。

“西南水电高坝大库梯级开发的生态保护与恢复”研究构想

水电工程生态环境效应与调控是国际水利科学研究的长期热点。中国西南地区属于典型的生态脆弱区,水电高坝大库梯级开发将会改变河流的水沙过程,从而影响河流中生源要素的生物地球化学行为及相应的物质场、能量场、化学场和生物场,最终改变河流生态系统。项目针对西南地区脆弱的生态现状,凝练出两大关键科学问题:1)西南水电开发下河流物质流能量流过程演变及累积效应;2)梯级高坝大库对河流重要生物、生境扰动与生态系统响应机制。提出3个亟需攻克的关键技术难题:1)水电梯级开发多目标生态水文过程调控及工程技术;2)梯级水电开发下重要鱼类保护与生境修复关键技术;3)维持大河流域生态系统稳态的保护与修复技术。最后,将三大关键技术难题细分为四大前沿研究方向及展望:1)总体遵循"非生物层(水、沙、盐、温)—生物层(微生物、藻类、底栖动物、珍稀特有鱼类)—系统层(水生生境、岸坡过渡带、水-陆耦合系统、流域)"层级递进的路线,开展生态影响机制与修复研究;2)阐明流域梯级水库(群)对关键生源要素生物地球化学过程的影响及其累积效应,构建多维度、多层次的耦合作用模型;3)揭示梯级高坝大库对河流关键物种及其生境的扰动规律,分析生态系统对水电开发的响应过程,以及鱼类生境修复及高坝过鱼技术;4)河流健康问题的研究已从概念研究向应用研究转化,在河流生态修复和生态调度中的应用是其未来的发展方向。

高坝大库水电站地震应急预案及亟待解决的问题

目前,部分水电站编写的地震应急预案针对性和可操作性不强,特别是高坝大库水电站具有特殊风险,在地震应急预案中没有对此特殊风险进行针对性的辨识评价,更没有提出有效的对策措施和处置方案,遇到强震时有可能造成比常规水电站更大的灾难。结合西部地区高坝大库的特点及现状,提出高坝大库水电站地震应急预案,并对亟待解决的问题进行分析。

中国高坝大库统计分析

本文分类统计了中国现有已建和在建坝高100m以上水库和库容10亿m3以上水库,系统分析高坝大库的建设年代、地域分布、主要任务、库容与装机、坝型等特征,从定量指标上反映高坝大库在经济社会发展中的重要地位,以及中国水库建设从低坝小库向高坝大库、从单一筑坝材料向多种材料复合应用的发展变化趋势。

我国近年水库地震监测综述

在较完整地收集我国水库诱发地震震例的基础上，回顾了我国水库诱发地震监测的成长进步历程。本文认为无线遥测组网和计算机实时处理方式是我国近年水库诱发地震监测的主流，数字化则是其发展方向。作者提出了按地震监测技术系统的主要特征，对水库地震监测台网分类划代方法，将我国已建和在建的水库地震监测台网划分四代。本文较详细地介绍了近年建成投测的二滩，大桥，小浪底和李家峡等第三代水库遥测地震台网的基本情况。

大坝抗震分析与安全评价

基于大连理工大学近期开展的一些研究工作,对大坝抗震分析和安全评价有关的一些重要问题提出了看法和讨论意见。主要包括坝—库水动力相互作用、坝—地基动力相互作用、大坝抗震分析的精细化数值模型、大坝的超载潜力与抗震安全性评价。

高坝水库放空要求及设施设计研究

高坝水库调节能力强,在流域梯级开发和防灾减灾中发挥重要作用,但其面临的风险也客观存在,一旦失事后果不堪设想。水库放空或降水位能力是经济社会发展新阶段对大坝风险防控和应急管理提出的新要求。本文给出水库放空的定义、目的及分类,系统阐述了放空水头比、放空库容比、库水位降速等水库放空能力评价指标,梳理了国内外对水库放空的要求,选取我国25座典型高坝水库进行放空能力分析。结果表明:高坝水库放空水头比介于17.5%~71.8%,均值为42.7%;放空库容比介于47.2%~99.2%,均值为81.7%;放空时间介于7.2~123 d,均值为42.7 d;库水降速介于0.71~9.03 m/d,均值为3.0 m/d。从实践来看,高坝水库放空能力受总库容、放空水位、坝型等工程特性参数影响,也受河流形态、河谷形状和库盆特点等因素影响。据此对水库放空设施设计中的入库流量、放空指标、启动条件和分级决策模式等关键问题进行了分析,对我国水利水电工程行业水库放空设施设计和应急管理有一定参考意义。

数字化技术在高坝大库勘察中的应用

通过分析高坝大库勘察各阶段任务以及相关专业对地质成果的需求,结合行业内技术可行、经济合理的数字化手段,提出各勘察阶段数字化应用重点,用以提高勘察精度及效率,推动勘察过程中数字化应用的正向设计,通过循序渐进避免重复工作。高坝大库建设周期长,数字化技术相对于其他水利工程可用性高,可为类似工程提供参考。

基于伸缩步长法的高坝大库放空时间计算研究

放空可有效降低高坝大库的库水位,保障工程安全运行。高坝大库放空系统通常由多个泄流设施组成,突变形泄流曲线常见,常规方法难以合理地解决此类情况的放空时间计算问题。提出了以泄流曲线突变水位为控制,将泄流曲线分段,采用伸缩步长法离散各分段泄流曲线,基于离散水位区间水量平衡,推算高坝大库放空时间的方法。以某工程应急工况放空时间计算为例,验证了采用该方法计算高坝大库放空时间的可行性、合理性及可靠性,可为国内外高坝大库放空时间计算提供一定的经验借鉴和参考。

高坝水库区大型滑坡体管治与评价平台研究

黄登水电站库区车邑坪滑坡体目前处于变形状态,其稳定性直接影响到滑坡体内村庄和沿江公路的安全。基于针对车邑坪前期已经完成的工作,应用"鹰眼视角"观察和分析法,以BIM+GIS技术融合为核心、深度整合物联网技术、人工智能AI、大数据等前沿技术,并以车邑坪滑坡体为实例,建立高坝水库库区大型滑坡体全生命周期管治体系框架,将影响滑坡体形成的水文环境、流域地质环境、水库库区水文地质条件聚焦至滑坡体地形地貌、地质特征信息和滑坡体三维地质信息模型中,由一套"鹰眼视角"实现从宏观大场景到细节BIM模型化的管控系统平台的研究和创建。