地质三维建模技术及其在抽水蓄能电站的应用

地质三维建模是实现地质工作数字化的关键环节,地质三维建模技术的优劣直接影响地质三维成果质量和工程应用深度。本文系统研究国内外地质三维建模技术发展历程及地质建模核心算法DSI的特点,总结基于DSI插值算法的三维地质建模软件CnGIM在桐城抽水蓄能电站工程的应用经验。在此基础上,分析探讨CnGIM在抽水蓄能电站的深化应用前景。结论为:DSI插值算法是最适合地质三维建模的底层算法,能够真正实现任意复杂地质体建模;CnGIM软件具备复杂地质条件下的三维建模能力,并可用于电站围岩质量分级和块体稳定性评价等工作,提升电站勘察设计阶段数字化应用水平;施工期,采用云、互联网等技术,快速完成新揭露地质信息的编录、传输和处理,在地质三维模型平台上快速实现勘察数据更新和再加工,以此开展施工期围岩动态失稳预测,有助于提高施工期地下工程块体稳定性分析的可靠性和准确性,减少施工期安全事故。

如美水电站坝址区碎裂松动岩体成因机制

以澜沧江如美水电站坝址区为研究对象,在工程地质定性分析碎裂松动岩体成因机制的基础上,运用离散元UDEC软件,建立了地质概化模型,模拟了岸坡在自重应力场和构造应力场共同作用下的河谷下切和碎裂松动岩体的形成过程,综合分析了碎裂松动岩体的成因机制。研究结果表明:坝址区岸坡岩体卸荷形式多样,其中以“推移-错动”型卸荷影响范围最大,卸荷机制最为复杂;随着河谷的下切,岸坡岩体地应力发生重分布,主应力减小,剪应力增大,近坡表岩体应力出现明显松弛卸荷现象,岸坡沿上部顺坡向中倾结构面产生较大变形,且对下部尖灭部位岩体产生了较大的推力,岩体沿反坡向陡倾节理出现反向错动,并在坡表形成外高内低的错台现象,岸坡岩体出现明显的倾倒变形特征,形成典型的“推移-错动”型卸荷模式,并叠加强烈的风化作用,最终形成碎裂松动岩体。

三维地质建模与数据交互技术发展现状分析

近年来随着三维地质建模技术的快速发展,不同行业建立了各自的三维地质建模和数字化标准。本文首先对国内外在三维地质建模和数字化标准领域的研究发展现状进行了分析,并指出目前缺乏不同行业之间具有通用性的数字化交互标准。随后,分析了三维地质建模的主要管理对象及其分类,明确了数字化交互标准研究的主要内涵,并对国际权威的三维建模领域的数值交互标准IFC的几何对象表达和数据共享交互技术进行了阐述。最后,对三维地质建模与分析软件CnGIM的基本功能进行了介绍,并重点分析了其数字化交互的技术优势。本文可为了解当前三维地质建模及数字化交互技术的发展现状提供参考。

基于三维地质建模的大型地下厂房岩体质量分级

岩体质量分级是定量化描述岩体结构复杂性的手段,为岩体工程稳定分析与合理利用提供依据。系统介绍了基于ItasCAD三维地质模型的岩体质量分级方法和实现过程,并以镇安抽水蓄能电站大型地下厂房为研究对象,运用BQ、RMR和水电HC分类对围岩质量进行分析评价。结果表明,虽然各岩体质量评价方法的侧重点有所不同,但ItasCAD能将这3种方法综合使用,起到相互借鉴与补充的作用,进而更加真实地反映岩体的质量条件,可为地下工程岩体质量分析与评价提供借鉴。

电动出租车专用充电场站选址模型研究

近年来随着能源短缺和环境污染问题日益严重,低排放、低噪声、节能环保的电动汽车受到了越来越多的关注。特别在电动出租车领域,我国公共充电设施的规划和建设已迫在眉睫。针对目前电动出租车专用充电站选址研究方面存在的缺少丰富详实的车辆运行数据支撑、未能充分结合出租车的换班特性开展分析和在选址模型构建方面未能充分考虑已建成充电站的影响等不足,本文提出了一种合理可行的电动出租车专用充电场站选址方案,具体流程为:(1)基于对出租车GPS数据的统计和分析,利用蒙特卡洛方法提取充电需求;(2)对充电站建设的影响因素进行分析,综合考虑了建设成本,出租车等待成本和已建成充电站的影响,建立了充电站的选址模型;(3)利用多种群遗传算法对模型进行求解;(4)利用北京市1.2万辆出租车连续一周的运行轨迹数据提取了充电需求,模拟10万辆电动出租车的充电需求规模对选址模型进行了算例分析。实验结果表明,选址模型能够有效地减少充电站建设投入的成本并缩短出租车平均充电等待时间。