含沙水流条件下泵站的节能运行研究

从地处山西省运城市的夹马口引黄泵站的工程实例出发,通过对含沙水流条件下水泵机组的能耗进行计算,得出了不同含沙水流条件下的水泵机组的单方水耗电量。计算结果表明:当含沙量为1~4 kg/m~3时,24SAP-10型水泵的单方水耗电量低;在含沙量为4~7 kg/m~3时,800S-76型水泵的单方水耗电量低;在含沙量为7~10 kg/m~3时,1200S-76型水泵的单方水耗电量低;当含沙量超过10 kg/m~3时,以上3种泵型水泵的单方水耗电量均急剧增加。根据计算结果,提出了泵站节能运行的措施,以有效降低泵站的运行成本。     

变化环境下河流健康评价研究进展

全球以温度升高为主要特征的气候变化耦合人类活动影响,造成了全球性变化环境背景下大范围的水资源危机、水环境污染和水生态退化问题,威胁河流健康,已成为当今世界各国急需解决的难题。针对变化环境背景,分别从河流健康的概念和内涵、河流健康评价的内容、方法及应用等方面,评述近年来国内外河流健康评价的研究进展。将河流健康定义为,特定时期一定的社会公众价值体系下,在保障河流自身基本生存需求的前提下,能够持续地为人类社会提供高效合理的生态服务功能,并实现服务功能综合价值最大化。在前人研究基础上,指出变化环境下河流健康评价研究存在的主要问题,如河流健康概念及内涵仍存在争议,河流健康变化的驱动机制尚不明确,河流健康评价的理论及方法有待完善,河流健康评价实践滞后及评价结果未能有效指导河流管理等。提出变化环境下河流健康评价的发展趋势:以流域为基本空间尺度结合多时间尺度开展河流健康评价与调控研究,因地制宜开展河流健康评价指标体系及评价标准研究,开展基于3S等技术的河流健康评价研究,建立长期且全面的河流健康监测网络,科学界定河流健康的"基准点",以及开展河流健康评价与水资源调控的集成研究等。     

水轮发电机组蠕动处理实践

水轮发电机组随着运行时间的增长,机组蠕动现象频出,每次出现的原因和处理方法并不一样。如水布垭水电站出现的接力器行程反馈信号器固定螺钉松动导致的机组蠕动;洞坪水电站推拉杆调整螺母松动,造成接力器行程不同步;晒谷坪电站压紧行程不合适属于导叶立面间隙过大引起的机组蠕动。可见机组蠕动最常见的原因还是导叶立面密封出现问题引起的。在处理过程中一定要针对具体问题做分析,把握问题的关键,并非凡是导叶立面密封有问题就通过捆绑导叶,调整偏心销来解决,费时费力;要做到有针对性的处理,才能从根本上解决问题。     

阿尔塔什水利枢纽工程深厚砂砾石覆盖层混凝土防渗墙施工技术研究

阿尔塔什水利枢纽工程是我国在建面板堆石坝工程之一,其深厚的砂砾石覆盖层和庞大的坝体,在施工和运行过程中均会对防渗墙的应力应变产生较大的影响,处理不好直接会影响到大坝整体防渗效果和工程安全。如何在保证施工质量的前提下,优化施工方案,改善防渗墙应力状况,是施工技术研究重点。通过对防渗墙的受力特性、深厚覆盖层的工程特性分析和研究,从防渗墙成墙槽段划分、墙段连接技术、强漏失地层成槽技术和固壁泥浆配比等关键技术上进行优化和改进,有效的消减了防渗墙在坝体填筑和蓄水过程中的应力应变集中,保证防渗墙的成墙质量和运行效果。     

压杆式充水阀的布置及设计

提出一种新式结构的充水阀——压杆式充水阀,用于安装在叠梁检修闸门的底节,以缩短闸门充水平压时间,提高水电站金属结构设备检修维护的效率。并以国外实际工程为例,对其结构布置、工作原理进行了介绍,指出其设计要点,供类似工程设计参考。     

社区尺度居民楼内涝淹没过程精细化模拟及室内财产损失评估

以西安一小区居民楼为研究对象,构建了高精度城市雨洪模型,并通过实测暴雨内涝监测数据验证了模型的可靠性;利用构建的模型模拟了6种设计降雨重现期下的居民楼室内动态淹没过程,并以西安市中等收入家庭的房屋配置为计算单元,分析了各类居民室内财产的淹没水深阈值,依此拟合得到了室内财产淹没水深-损失率关系曲线,结合居民楼在不同降雨重现期下的淹没水深,计算得到了各居民楼在不同降雨重现期下的内涝淹没财产损失数据。结果表明：不同降雨重现期下,同一居民楼一层居民房屋室内进水淹没水深随降雨重现期的增大而增大;同一降雨重现期下,各栋居民楼因高程不一致导致内涝淹没过程及最大淹没水深不一样。     

几内亚苏阿皮蒂项目移民安置实施管理模式

水电工程移民是一项复杂的系统工程,也是一个世界级难题。几内亚苏阿皮蒂水利枢纽项目移民规模大,涉及范围广,移民周期长;几内亚没有户籍制度,库区人口及实物指标调查面临极大的困难;缺乏完整的移民法律法规体系和大规模的移民经验,移民工作实施难度大;经济发展水平落后,移民文化水平和生活水平低,生产生活严重依赖耕地。通过采取一系列创新化的移民安置实施管理模式,因地制宜,从多个方面提出苏阿皮蒂项目移民管理模式,取得了较好的成果。     

兰州某地铁车站深基坑开挖变形特性及环境影响分析

针对兰州城区工程地质水文条件复杂的问题,为了研究该地区地铁车站深基坑开挖过程中支护结构的变形受力特点和对周边环境的影响,以迎门滩站深基坑工程为典型案例进行分析。该车站基坑所在区段属黄河漫滩区,地铁穿过地层主要为卵石土,水位5～8 m。该基坑围护结构采用钻孔灌注桩+钢管内支撑体系。采用PLAXIS 3D有限元分析软件对该基坑建立三维有限元计算模型,土体本构模型采用土体硬化(HS)模型,依据工程实际开挖工况进行分部开挖计算,根据计算结果对桩撑式支护结构的变形和受力及基坑周边地表和地下管线的变形进行了分析。结果表明:围护桩的变形量、地表沉降量和管线位移量会随着基坑开挖深度的增加有逐渐累积的趋势,但在架设内支撑并施加预应力后,这些变形量的增速会减缓甚至变形量会减小。内支撑施加预应力之后自身轴力会有较大增加,之后基本保持不变,对其他内支撑轴力的影响较小。各变形量均在控制范围之内,满足设计和环境要求,表明该深基坑采用的钻孔灌注桩+钢管内支撑支护体系设计合理。研究成果可为后续黄土地区类似地铁车站深基坑工程建设提供一定的参考依据。     

正弦波下砂岩ms级损伤预测模型

为获得毫秒(ms)级正弦波损伤变量预测模型,对岩样在不破坏情况下进行了不同波形不同频率的轴向力加卸载试验。提出了不同步时间段的定义,进而获得不同峰值荷载下不考虑不同步时间条件下的动态泊松比分别与即时荷载、即时横向长度、即时轴向高度之间的线性关系,从而得到线性关系中系数与峰值荷载间的拟合公式,即可联立不同已知条件,通过少量几个加载力峰值下的试验数据,对任意峰值荷载下动态泊松比与相关参数间的线性关系进行预测。以此为基础研究得到,在误差允许的范围内,采用动态泊松比与即时横向长度的线性关系,推导出体积应变、损伤变量的计算公式和方法,可以很好地对加卸载过程中岩样的体积应变、损伤的变化做出ms级的精确预测,也为在已知少量循环试验下获得岩石动态参数,即可对ms级的损伤进行精确预测的模型提供了方法。     

考虑接触行为的U型渠道冻胀数值模拟

U型衬砌渠道具有良好的整体性和冻胀适应性,但在冬季仍极易因土体冻胀而导致破坏。考虑渠基冻土与衬砌接触面冻结的非线性特性和冻土、混凝土材料的塑性特征,建立能分析渠道基土与衬砌间挤压、脱开及滑移等接触力学行为的渠道冻胀破坏热力耦合数值模型。以宝鸡峡灌区塬下北干渠为原型渠道,按照模型是否考虑接触分别进行冻胀数值模拟,并对模拟结果进行对比分析。结果表明:考虑接触的模型模拟结果与原型实测值更相符,更能合理地解释U型渠道冻胀在渠底与阴坡衔接处冻胀量最小;考虑接触的混凝土塑性应变最大值是不考虑接触时的3.76倍;考虑接触的法向冻胀力和切向冻结力更均匀,最大值均减少1.5~3.0倍,应力集中现象减弱,更能反映混凝土衬砌板与渠基土之间的滑移变形与破坏准则的相互作用。研究结果为U型衬砌渠道冻胀破坏规律提供了分析方法。