设计单位牵头的EPC联合体建设模式管理研究

针对清原抽水蓄能电站的联合体建设模式进行的研究与探索表明,通过优势互补、资源整合、分工合作、共担风险,统筹策划,提升联合体核心竞争力,进而实现联合体各方分享中标资源、达到共赢的目的。清原抽水蓄能电站于2017年5月开工建设,工程质量、安全、投资及进度控制方面均取得了合理有效控制,合同及档案管理,一体化协调管控也获得良好效果,受到了建设单位及国家能源局质量监督总站的一致好评,可为工程应用及国内同类型电站建设模式提供借鉴。

大型岔管内螺旋流涡带数值分析研究

岔管部件广泛应用于常规水电站、抽水蓄能电站等重要水力发电工程。大型岔管(D主≥6 m)由于岔管外形,肋板结构及内部流态三因素耦合可能导致螺旋流涡带,其对岔管的水力损失具有不可忽略的消极后果。本文基于经典k-ε湍流模型联合考虑实际岔管材料壁面粗糙率,构建了考虑壁面真实粗糙度的钢岔管内部流态k-ε湍流模型。计算结果与实验数据对比验证了本文构建数值模型的有效性及准确性。随后采用导流叶片策略有效消除了大型岔管内的螺旋流涡带现象。研究结果表明:多导流叶片优化方案可有效减少和消除大型岔管中的螺旋流态,并减少岔管水力损失。具体地,对岔管支管路中不同流量工况,优化后的主管路部分流线分布均匀,最大流速位于岔管支管路弯管(内弯)附近;优化后岔管肋板两端涡旋流态基本消除。对岔管支管流量不均匀工况,支管路内螺旋流涡带流态明显减缓,只存在少量螺旋流态。本文研究结果可对岔管水力优化设计及相近研究领域提供一定参考。

抽水蓄能电站防沙措施研究

以典型抽水蓄能电站为研究对象,开展了水库防沙措施研究。针对复杂工程条件,在分析各种防沙布置措施的基础上,考虑以沉代拦、导沉结合,提出导沙堤和尾水明渠相结合的防沙布置型式。经过数值模拟和物理模型验证,该型式减少过机泥沙效果明显,水力学参数合理。研究成果可为类似工程规划、设计和运行提供参考。

“双碳”目标下抽水蓄能提升系统保供能力的技术经济性研究

本工作通过时序仿真模拟,对抽水蓄能在典型省级电网中的保供技术经济性进行量化分析。首先,根据典型省级电网未来电力规划数据,计算得出该省级电网2025年与2030年全年电力系统运行情况,结果表明系统在全年部分时段处于供电紧平衡状态,系统备用率不足10%,充裕性和安全性面临巨大挑战。其次,选取抽水蓄能与火电机组两种灵活性调节电源,对比分析新增两种调节电源下系统供电可靠性改善情况和两种方案的量化经济性,结果表明,以2030年该省级电网模拟结果为例,配置1200万千瓦抽水蓄能和火电机组均能够将该省级电网系统全年备用率提升10%以上,解决系统备用率不足问题,提升系统保供能力。考虑系统碳排放变化所产生的环境成本,抽水蓄能改善系统供电水平的年度综合成本低于同等水平下的火电机组,同时能够对新能源消纳水平的促进和碳排放水平的降低起到积极作用。最后,比较分析了抽水蓄能与锂离子电池储能对于提升系统供电可靠性的综合经济性,结果表明抽水蓄能对于改善系统供电可靠性和充裕性等方面的综合经济性优势显著。

大渡河上游几种典型鱼类克流能力研究及应用

探讨多种目标鱼类过鱼设施的流速设计,为大渡河上游集诱鱼设施的过鱼设计提供数据参考。以短尾高原鳅(Triplophysa brevicauda)、齐口裂腹鱼(Schizothorax prenanti)以及重口裂腹鱼(Schizothorax davidi)为研究对象,使用自制Brett-type鱼类游泳能力测试水槽对3种鱼的临界游泳速度以及突进游泳速度进行测量。实验结果表明:(1)短尾高原鳅体长(9.92±1.15)cm,绝对和相对临界游泳速度分别为(0.91±0.13)m/s和(9.30±1.56)BL/s;齐口裂腹鱼体长(22.01±5.17)cm,绝对和相对临界游泳速度分别(1.09±0.35)m/s和(4.89±0.93)BL/s;重口裂腹鱼体长(28.84±2.57)cm,绝对和相对临界游泳速度分别为(1.45±0.25)m/s和(5.00±0.48)BL/s。2种裂腹鱼绝对、相对临界游泳速度均与体长呈正相关关系,短尾高原鳅与体长并无显著性关系(P>0.05)。(2)短尾高原鳅体长(9.66±1.07)cm,绝对和相对突进游泳速度分别为(1.06±0.12)m/s和(11.11±1.80)BL/s;齐口裂腹鱼体长(26.34±1.11)cm,绝对和相对突进游泳速度分别为(1.29±0.26)m/s和(4.86±0.81)BL/s;重口裂腹鱼体长(28.37±2.30)cm,绝对和相对突进游泳速度分别为(1.50±0.36)m/s和(5.24±0.89)BL/s。2种裂腹鱼绝对、相对突进游泳速度均与体长呈正相关关系,而短尾高原鳅与体长并无显著性关系(P>0.05)。(3)K-M曲线表明,90%目标鱼类累计疲劳的临界和突进游泳速度分别为0.81、0.96 m/s。当以短尾高原鳅、齐口裂腹鱼以及重口裂腹鱼为过鱼对象时,建议过鱼设施入口设计流速为0.81~0.96 m/s,过鱼设施内部流速不应小于0.1 m/s,休息区设计流速为0.1~0.81 m/s。

浑源抽水蓄能电站下水库拦排沙系统防沙效果的试验研究

设置拦排沙系统是缓解抽水蓄能电站泥沙问题的有效方法之一。为验证浑源抽水蓄能电站下水库拦排沙系统的防沙效果,建立了浑源抽水蓄能电站下水库泥沙物理模型,进行了不同频率洪水入库试验。通过比较有、无拦排沙系统的输沙量及悬沙特性,论证了拦排沙系统的拦沙效果,并分析了影响拦沙效果的主要因素。结果表明:不建拦沙坝情况,进入下水库的泥沙直接相关于上游水沙条件,其相关系数大于0.8;修建拦排沙系统后,进入下库沙量明显减少、悬沙粒径细化,拦沙效果与拦沙库淤积情况的相关系数均大于0.7,拦沙库的淤积情况是拦沙效果的主要影响因素,而上游水沙条件的影响较小。

让滨水景观织补城市空间,以流域统筹带动城市更新——基于实际案例的城市水系景观规划与设计研究总结

城市水系是城市重要的景观资源,也是城市公共活动的重要承载空间。强调了水安全在城市水系景观规划设计中的重要性,分析了水系治理的重点内容,在城市水系的景观规划设计中,提高站位,从城市功能更新的宏观层面切入,以“流域统筹”的理念为引领,将河流景观规划设计向流域综合治理的层面提升,以流域综合治理带动城市更新,进行滨水公共空间、生态景观廊道的建设,带动周边区域发展,创造出更美好、更宜居、更生态的城市环境。

两条轴线平行布置的泄洪洞出口联合消能工布置形式研究

针对芝瑞抽水蓄能电站下水库两条轴线平行布置的泄洪排沙洞,原设计方案出口联合消能工存在消能效果差的问题,通过选用单体正态水工模型,基于水力相似准则进行水工模型试验,对出口联合消能工的布置形式进行研究。试验实测数据表明,最终推荐方案可有效提高消能效率、改善水流流态、优化设计方案,并达到了减少工程投资的目的,有效地解决了轴线平行布置的泄洪洞出口联合消能问题。

非对称入流复合消力池消能体型研究

为了适应工程地形所需的复合底流消力池以其布置形式简单、工程投资小等优点,在中小型水库工程中得到广泛应用,但其在非对称入流条件下普遍存在水流流态复杂、消能率低等各种问题。基于抚宁抽水蓄能电站下库泄洪消能建筑物,采用水力学模型试验与数值模拟相结合的方法,对复合消力池消能体型及入流方式进行了研究。结果表明:将传统消力池的均匀对称入流方式调整为适宜的非对称方式后,既扩大了消力池水流入水的空间范围,又保留了三元水跃高消能率的优点,同时也解决了因入流不均匀及消力池体型不对称而产生的消力池内水流旋转问题。通过模型试验和数值计算发现,这种底流消能体型布置方式极大提高了入射水体与下游水垫的剪切碰撞作用,降低了消力池临底流速与底板压强,且流态稳定,适于工程不同工况的安全运行,也使消力池总消能率提升了约10%。

丰宁抽水蓄能电站二期引水调压室外保温设计

丰宁抽水蓄能电站二期引水调压室的外保温设计采用了建筑行业中成熟的硬泡聚氨酯板作为主要保温结构的复合保温设计。论述了该工程中保温层设计的必要性,介绍了保温层布置并对保温效率进行了论证。该保温设计结构简单轻便、施工和运行管理方便、保温效率高,可广泛应用于水利水电工程中,为高寒地区调压室地面上室等优化布置提供了新途径。

抽水蓄能电站拦污栅桥梁设计标准及参数拟定研究

抽水蓄能电站拦污栅桥梁是连接抽水蓄能电站场内交通与进/出水口拦污栅的桥梁结构物,我国至今尚无针对此类桥梁结构的设计标准,以往大多采用公路桥梁的设计经验以及设计标准进行设计。然而拦污栅桥梁与常规的桥梁相比有其特殊性,若按照常规桥梁进行设计,大多数设计参数取值并不适宜。为此,以辽宁清原抽水蓄能电站进/出水口拦污栅桥梁项目为工程背景,结合抽水蓄能电站拦污栅桥梁结构的功能需求以及结构特点,从桥梁宽度的确定、设计荷载的选取、上下部结构形式的选择、附属设施的选择等方面将拦污栅桥梁结构的设计参数取值与常规公路桥梁的设计参数取值进行对比分析,给出了拦污栅桥梁结构设计参数合理取值的建议。同时,对于拦污栅桥梁结构的计算理论及设计荷载特点进行了说明,可为拦污栅桥梁结构的设计提供参考。

抽水蓄能电站TBM隧洞支护设计研究

文章分析了某抽水蓄能电站TBM支护技术。首先分析了抽水蓄能电站TBM支护系统,总结TBM施工过程中围岩安全监测方法,基于TBM施工过程中通过不断收集地质编录、松动圈数据及沉降点监测数据等地质资料,对TBM支护设计参数进行优化,有效加快施工进度并节省投资,为后续针对TBM施工的洞室支护标准编制提供依据。

基于BIM平台的低多层轻钢住宅协同设计——以河北某二层别墅为例

冷弯薄壁型钢结构住宅因其自重轻,地震响应小,安装精度高,在有快速建造需求的低多层轻钢结构住宅中有比较广泛的应用。但是,由于行业内相关的结构建模和计算软件的限制,冷弯薄壁型钢结构的设计一直停留在二维设计层面。本文通过创新开发的Revit插件,实现了冷弯薄壁型钢结构的BIM正向设计,并集成搭载自动建模和结构计算的全专业协同设计平台。通过基于功能的模块化户型设计,组合形成多样化的户型平面;初步建立了适合冷弯薄壁型钢复合墙板房屋各功能空间的开放性模块化数据库,为建筑设计深化和墙板标准化拆分提供依据;融合BIM建筑智能化系统,实现快速龙骨生成与三维建模、生成计算书与设计图、深化详图与算量、对接生产制造设备和生产制造数据自动传输等功能,支持轻钢龙骨的智能化生产。

岩土工程勘察土工试验中常见问题研究

土工试验在岩土工程勘察中起着重要作用,是获取土体各项定量指标的重要手段,而土体成因、经历及成份复杂,本文对土工试验过程中可能遇到的问题进行分析研究,总结出导致土工试验成果数据异常、数据错误、数据相关性差的主要原因是:取样不规范、试验设备有问题、人为因素、土体特殊性等。对这些原因进行深入分析,得出为避免土工试验中出现问题,必须规范土工试验工作,定期检查、更新设备,并要不断加强试验人员专业素养。

广西水生态保护与治理对策研究

在广西水生态保护治理现状分析和问题识别基础上,以提升河湖生态系统多样性、稳定性、持续性为目标,研究提出广西“一屏一带两区十廊”的水生态保护治理格局,提出了绿色生态廊道建设、生态流量保障、水源地保护、水环境治理、水土流失与石漠化治理、水景观水文化建设与保护等对策措施,为加快实现广西“山清水秀生态美”、筑牢南方生态安全屏障、促进广西水网高质量建设提供技术参考。

冻融循环下须弥山石窟红砂岩劣化试验研究

须弥山石窟处于我国季节性冻土区域,长期的冻融循环条件对岩体造成了很严重的风化损伤。将采自须弥山石窟的红砂岩制备成天然组、60%饱水组和饱水组3组试样进行冻融循环试验,记录冻融循环10、20、40和120次时岩样的物理性质参数,研究冻融循环下砂岩的劣化规律。结果表明:岩样在经过不同的冻融循环次数后质量、体积、硬度和波速整体呈现下降的趋势,且随着冻融次数的增加其下降的趋势逐渐变得平缓;岩样各物理性质参数的劣化率在冻融循环后逐渐增加,前40次冻融循环周期内物理性质参数劣化速率较快,之后随着冻融循环次数的增加其劣化逐渐趋于平缓;在对3组不同含水率的岩样进行相同次数的冻融循环试验后发现,在经过相同的冻融循环次数后,随着含水率的增加岩样物理性质参数劣化更加显著;根据砂岩的质量、体积、波速的劣化率定义了砂岩的累积损伤度,建立了累积损伤度与冻融循环次数的非线性模型,揭示了累积损伤度随冻融循环次数变化的非线性增长规律。该研究成果能够为须弥山石窟的文物保护工作提供科学依据。

浑源抽水蓄能电站泄洪排沙洞出口工程地质研究

浑源抽水蓄能电站泄洪排沙洞出口区围岩岩体单薄,发育有断层,隧洞施工难度大,风险高,运用工程地质分析原理与有限元数值模拟相结合的方法进行研究、分析,围岩类别为Ⅳ类,岩体较破碎,围岩不稳定,不同进洞点工程地质条件相同,边坡及隧洞开挖导致隧洞围岩塑性变化、位移、应力变化大小及规律基本相同,单纯变更进洞点位置的施工方案是不能降低隧洞施工难度的,也不能避免隧洞的施工风险。研究为泄洪排沙洞出口方案确定指明了方向。

夏季抽水蓄能电站地下厂房通风廊道空气温湿度传递规律研究

本文对河北尚义抽水蓄能电站的通风洞兼安全洞、交通洞在永久期运营期间平均空气温度、相对湿度、空气焓值等参数的变化进行了数值模拟预测研究。计算结果表明室外新风在进入地下建筑之前温度和相对湿度发生了较大的变化。夏季通风洞兼安全洞末端的空气温度分别达到13.6℃,室外新风通过洞室壁面后夏季温降为14.6℃。夏季交通洞末端温度接近深层地温,夏季温降为18℃。因此通风洞兼安全洞、交通洞围护结构对室外新风温度的调控作用不可忽视。夏季通风洞兼安全洞、交通洞末端的相对湿度达到了100%。两个洞室末端夏季相对湿度都达到了饱和,说明需要添加除湿或辅助热源设施,以缓解相对湿度过高对地下厂房造成的不利影响。

水利大坝混凝土安全监测控制措施研究

近年来,水利工程建设的规模和数量不断增加,而混凝土作为建设水利工程的重要原材料,混凝土工程建设质量与使用变化是影响水利工程运行安全与稳定的重要因素。因此,本文基于这一背景,以水利大坝工程为例,对水利工程混凝土安全监测控制措施进行研究,希望为水利大坝建设与质量监控提供一定的参考和借鉴,有效促进水利工程建设与使用的质量和效果。

不同降雨工况对水电站建厂边坡稳定性研究

为了确保云南省昭通市某一水电站能正常投入生产,针对云南复杂的降雨环境,用格奥·斯图迪奥(GeoStudio)中Seep/W模块模拟超前型降雨、延后型降雨、凸型降雨、均匀型降雨不同降雨工况的组合,用斯宾赛(Spencer)法和简化毕肖普(Bishop)法来计算滑动面的安全系数。研究表明,面对不同降雨工况组合,由于该边坡渗透系数较小,在雨水渗透时,土体的基质吸力会一定程度上增大,使其安全系数随之增大,但之后由于雨水的不断渗入,含水量不断增大,土体的自重增大、基质吸力降低等因素使安全系数不断减小。