南水北调中线工程陶岔膨胀土滑坡稳定性研究

南水北调膨胀土渠道在设计施工前,均须对渠坡土体的强度和变形性质进行研究,以便提供合理的计算参数.由于膨胀土的性质很复杂,地层中地应力场及其影响难以估计,水作用下土体的变化趋势不好预测.对渠首陶岔膨胀土大型滑坡的稳定性进行了分析与评价,结果表明:在现状正常情况下,陶岔滑坡整体稳定性较好,在充分饱水条件下,滑坡段上游处于极限平衡状态,中间及滑坡段下游存在滑移变形问题,同时提出了膨胀土滑坡的具体防治建议,可为类似工程地质条件的渠道提供设计参考数据.     

南水北调中线工程膨胀土渠坡稳定问题及对策

重点分析了非饱和膨胀土边坡失稳的原因,在降雨入渗的条件下,膨胀土常发生浅层滑动,这种滑动与通常饱和土的边坡失稳的原因是不同的.为了弄清膨胀土边坡滑动(主要是浅层滑动)的机理,在南水北调中线工程渠道附近进行了大型人工降雨试验,得到了有意义的结论.由此认为,采用通常饱和土边坡稳定分析方法来校核非饱和膨胀土边坡的稳定,对于深部过于保守,而对浅部则不够安全,因此是不合适的.根据非饱和膨胀土边坡失稳的机理提出了防止边坡浅层滑动的对策措施.     

南水北调中线工程中的膨胀土研究

南水北调中线工程总干渠全长1240余公里，其中，在河南、河北等地有120余公里的渠线经过膨胀土地区。膨胀土是一种十分特殊的粘性土，它遇水膨胀，失水收缩，力学性质随含水量的变化极为复杂，是非饱和土力学的主要研究对象。近十余年来，随着科学技术的发展，尤其是量测技术的发展，非饱和土研究呈现了蓬勃发展的趋势。从国内外非饱和土研究现状出发，对南水北调中线工程膨胀土渠坡的稳定分析方法、膨胀土强度取值、渠坡坡比和支护的合理设计以及滑坡预报问题进行了分析。     

南水北调中线工程膨胀土渠坡柔性衬砌技术探讨

膨胀土是一个世界范围内的问题，其危害性大，工程建设中应采取有效的工程措施对其进行处理。结合南水北调中线工程输水干渠膨胀土的工程特性深入论证了进行渠坡柔性衬砌的必要性，并提出了系统的设计思路。重点论证膨润土防水毯作为防渗垫层的技术可行性和优越性。对于衬砌面层，重点探讨了混凝土模袋，特别是新型带种植孔混凝土模袋的技术可行性以及使用方法。     

南水北调中线一期工程陶岔渠首枢纽设计研究

陶岔渠首枢纽工程是南水北调中线输水总干渠的引水渠首,也是丹江口水库的副坝,主要承担挡水、南水北调中线工程引水、利用引水流量和闸上下游水位落差发电的任务。综合分析工程任务、建闸条件、老闸利用、工程运用模式等各方面因素,经技术经济比较选择了在初期工程下游70 m处重建方案,左岸主流道布置贯流式机组水电站、右侧布置引水闸,根据基岩的完整性和透水性在坝基和两岸山体采取了系统渗控措施。     

南水北调中线工程总干渠膨胀土边坡稳定问题

本文分析了膨胀土的超固结,裂隙及膨胀特性。论述了膨胀土地区滑坡发生的机理。提出几种边坡分析方法,边坡防护和滑坡处理的措施。     

南水北调中线一期工程膨胀土渠坡稳定分析

膨胀土渠坡由于膨胀土的胀缩性、裂隙性、超固结性,渠坡滑动破坏模式与一般土质边坡有很大差别。膨胀土渠坡的滑动通常沿结构面发生,并且大多为浅层滑动,采用常规的土质渠坡稳定分析方法不能完全反映膨胀土渠坡破坏的特性。根据膨胀土的工程特性,并针对南水北调中线工程膨胀土渠坡的8种典型工况,分析了其破坏模式。对常规分析方法进行改进,提出了适合膨胀土渠坡稳定分析的方法,计算结果有助于南水北调中线工程膨胀土渠段的边坡设计。     

南水北调中线工程浅层滑坡综合防治研究

为研究南水北调中线工程膨胀土渠坡浅层滑坡的问题,以淅川深挖方膨胀土渠道一级马道以上渠坡为研究对象,分别开展了现场边坡破坏调查、室内试验、数值模拟,对膨胀土渠坡的破坏特征和机理进行了分析。在此基础上,研究提出并实施了边坡土工格栅加筋结合内部排水的综合支护方案,并通过渗流分析、边坡稳定性分析以及模型试验分析了该结构的有效性。研究结果表明,地下水是造成膨胀土渠坡内部土体孔隙水压力增大、有效应力降低以及边坡浅层滑坡的主要原因之一,从而综合支护结构基底和背部排水垫层能有效疏排地下水,降低坡体孔隙水压力。     

南水北调中线工程陶岔至鲁山段总干渠线路比选

南水北调中线工程陶岔至鲁山段总干渠,起点位于丹江口水库的陶岔闸,终点位于河南省鲁山县薛寨北(沙河南岸),全长238.742 km。渠线受陶岔渠首、方城垭口、穿黄工程3处控制点的约束,总体走向先由西南向东北,再向正北方向布置,经过河南省南阳市的淅川、邓州、镇平、方城4个县市和卧龙、宛城两个城郊区,以及平顶山市的叶县和鲁山县。沿线穿越大小河流131条,灌溉渠系45处,公路227处,铁路4处,全部采用立交型式。简要介绍了渠线选线方案、设计比选的思路和方法,以期为相关工程的规划设计提供参考。     

陶岔-沙河南渠段膨胀土试验成果统计分析

南水北调中线一期工程总干渠陶岔-沙河南渠段沿线大部分为膨胀土地区,工程地质条件复杂,由于膨胀性土具有胀缩性、裂隙性、超固结等特殊的工程特性,对渠道边坡的施工及工后运营影响极大.针对南水北调中线一期工程总干渠陶岔-沙河南渠段膨胀土的工程特性,进行了大量原状膨胀土的物理、力学及胀缩特性试验,试验内容丰富、系统,试验规模大,具有较大的工程实用价值,为南水北调中线一期工程膨胀土渠坡段的设计施工提供了科学依据.     

南水北调中线工程全线调水的动态调节控制

南水北调中线工程的特点是调水距离长，控制站点多，控制闸站分布范围广，要求实行不间断供水。南水北调中线工程实行“统一调度、分级管理、建管结合”的调度运行管理体制，必须建立一套完善、合理的调度和运行系统。针对南水北调工程，重点介绍了输水动态调节的控制原理和方法、调水自动化监控系统的设计原则、系统总体结构方案、系统功能组成、监控系统的运行及输水控制流程。     

南水北调东线水资源配置问题探讨

针对南水北调东线实际和传统水资源配置方法的局限性,借鉴金融工程理念,将水期权契约作为市场机制下水资源配置方式来提高东线水资源使用价值和配置效率.分析期权契约理论用于南水北调水资源配置的可行性,结合南水北调东线水资源系统实际,构建基于期权契约的东线水资源配置体系,根据对流域水资源供求缺口的影响因素分析,得出水价的均值回复特性,并用Ornstein-Uhlenbeck均值回复模型来描述其动态随机过程.在此基础上引入多次执行期权契约,采用应用动态规划方法对期权价值进行求解,构建水期权契约在东线的应用流程.结果表明在南水北调东线水资源配置中引入水期权契约能够提高水供给保证率、降低水资源配置成本.     

南水北调中线工程总干渠通信系统研究

为满足南水北调中线工程中各种业务对信息传输的要求，实现全干渠输水动态调节及现代化管理，需建立一个技术先进、安全可靠的专用通信网。对专用通信网干线可选用的卫星、微波、光纤等通信方式进行了比较，着重介绍了推荐的同步数字体系(SDH)光纤通信方案。对通信网的结构、站点设置及中继段的拟定等也作了简要阐述。     

南水北调中线荥阳段渠道设计主要技术问题

南水北调中线工程荥阳段渠道位于平原与岗地过渡地带,渠道从全填方到深挖方,断面型式较多。该段布置有渡槽和倒虹吸等大型交叉建筑物,且地下水位变幅较大,从低于渠底至高于设计水位,防渗要求高。侧重阐述了渠道边坡设计、防渗设计、排水设计、防冻胀设计等主要技术问题,这些技术问题在南水北调中线工程中具有一定代表性,妥善解决好这些问题,具有较显著的工程应用价值。     

南水北调中线工程对汉江中下游“水华”影响

汉汉中下游近年出现“水华”的根本原因是汉江下游水体质污染严重，氮、磷等污染物浓度过高，春季枯水期流量小于一定值时，汉江下游水体成为狭长的“湖泊”，水流缓慢，当气温升高时，藻类大量繁殖形成“水华”。采用WARSQ生态模型模拟汉江水质，结果表明，南水北调中线工程投入运行后，调水82亿m^3，无“引江济汉”工程方案下，由于水库调度作用，春季流量增大，满足春季“水华”发生的水文条件的年度比调水前没有增加，调水基本没有影响汉江下游“水华”的年内持续时长，其他调水方案下，由于实施“引江济江”工程，目前汉江中下游“水华”现象将基本得到控制。     

陶岔渠首引水闸温度应力分析及施工安排探讨

通过模拟陶岔渠首枢纽工程引水闸结构的施工建造过程,分析引水闸孔顶水平向拉应力较大的原因。认为引水闸结构孔顶出现较大的拉应力是施工期温度应力过大所致,产生原因是施工间歇期过长,解决办法是尽可能安排孔顶上方混凝土按正常间歇期(7~14 d)浇筑,避免出现长间歇期。提出:如果孔顶至158 m高程混凝土不能确保在2012年3月前完成浇筑,就应推迟到2012年5~6月浇筑。通过这样处理,可以解决孔顶施工期温度应力过大的问题。