瀑布沟水电站地下厂房系统岩爆规律分析

瀑布沟水电站地下厂房系统为大型地下室群,主要包括地下厂房、主变室、尾水闸门室;地下厂房系统属于高地应力区,围岩为澄江期中粗粒花岗岩,以Ⅱ、Ⅲ类围岩为主,完整性好;岩性坚硬,岩石饱和单轴抗压强度一般在100 MPa以上,地下水不丰富;岩石饱和单轴抗压强度Rb与最大主应力σ1比值在3.9~7.6间,根据《水利水电工程地质勘察规范》(GB50487-2008)岩爆分级及判别标准,厂房系统岩体可能发生中等~轻微岩爆。施工中对围岩采用打超前小导洞、控制爆破、掌子面喷水及钻孔注水、及时加固支护等处理后,有效地降低了围岩岩爆发生的强度和频率,保证了作业人员、设备安全,提高了施工进度。     

天子岗水库大坝变形分析

水库变形监测是确保水库安全的一项基础监测项目,根据各期的监测数据,可进行科学的分析,从而评估水库的安全状态。结合天子岗水库变形监测的背景、监测工作的具体安排,重点对天子岗水库大坝4年的位移监测资料进行研究、分析,得出了水库整体的变形趋势和变形规律。根据分析数据可以得到天子岗水库的变形一直在安全可控状态下,大坝总体稳定可靠;同时针对4年监测过程中存在的问题提出了几点合理化建议。图7幅,表4个。     

层状岩体横观各向同性劣化模型研究

层状岩体呈现出明显的横观各向同性力学特征,为此,将层状岩体视作层间岩石与层面组成的复合材料,分别就层间岩石力学性质建立相应的力学模型,并提出了劣化模型的弹模裂化极限取值统一限定条件。可考虑层状岩体强度及弹性模量在峰后随塑性应变增大而减小的现象,更能准确地模拟层状岩体洞室开挖的力学响应。在乌东德水电站陡倾层状岩体洞室的围岩开挖稳定性分析的应用中,计算结果与现场监测结果吻合,证明该模型适用性。     

乌东德水电站建设岩石力学工程问题科技创新的思考

乌东德工程因所处河谷复杂严峻的自然环境条件及区域地质地震背景,面临枢纽工程布置、高陡边坡治理、大坝建基岩体选择与建基面确定、复杂地下洞室群安全施工、远程泥石流灾害预警、近坝大型滑坡体及水库岸坡安全稳定等工程地质和岩石力学关键问题的挑战。建设单位、设计单位、科研单位与技术咨询单位的众多工程师和科学家协同攻关,艰辛探索,攻克了工程建设过程中一系列的岩石力学关键技术问题,创新了遵循岩石力学规律特性的工程管理方法,促进了乌东德工程安全优质建设。本文结合工程建设进展,总结了乌东德工程岩石力学关键技术的科技创新,展望了绿色水电开发、建设、运行科技创新的方向。     

浙东运河闸坝控制工程及其技术特征研究

浙东运河是中国大运河的重要组成部分、是内河水运网络与海运联接的纽带。与大运河其他河段相比,浙东运河水系水文、控制工程有其鲜明特点。本文基于水利工程科技史的视角,对浙东运河水系构成及分段特点、浙东运河控制工程分布、闸坝工程型式与功能特征及其原因进行了系统分析,对浙东运河宁波段极具特色的闸坝功能划分特征、闸坝结合的工程型式产生及其技术特点进行了考证、分析,从中国大运河整体视角审视浙东运河水利工程遗产的特点及其科技价值。     

基于Linear Cohesion模型的含水堆积体滑坡过程数值模拟

水通常是堆积体滑坡发生的触发因素,采用数值方法模拟堆积体滑坡时加入水的液桥力有助于提高计算结果的合理性。为了研究含水堆积体滑坡过程的各项运动特性,提出采用Linear Cohesion接触模型模拟含水湿润状态下松散堆积体滑坡的运动过程,利用离散元程序EDEM 2017建立了含水堆积体滑坡水槽数值模型,计算堆积体从失稳-滑动-堆积整个运动过程。结果表明:能量密度k是Linear Cohesion模型模拟含水堆积体滑坡的关键参数;当k<5000 J/m^3时,随着能量密度值逐渐增大,堆积体滑动过程的流动性越来越小,最大平均速度值和最大动能越大,当k≥5000 J/m^3时,含水堆积体的各项滑动特征变化不明显;较小能量密度的湿颗粒堆积体在滑动过程中结构体易发生破坏,形成的颗粒群流动性更强,滑动距离更远,扩大了滑坡灾害的影响范围。相关研究成果对今后类似的含水堆积体滑坡灾害的预测和评估有一定参考价值。     

大宁调蓄水库蓄水后生态环境效益分析

南水北调工程的建成通水,改变了北京城市供水格局,给北京带来了巨大的效益,生态环境效益就是其中重要一环。分析北京市南水北调配套工程生态环境效益的组成,科学地计算和评估生态效益,对于未来北京市南水北调配套工程效益的发挥、工程的运行管理、首都水务事业的发展有着重要意义,大宁调蓄水库是北京市南水北调配套工程之一,经计算,大宁调蓄水库蓄水后生态环境总效益为34176.29万元。计算方法也可为类似工程生态环境效益的估算提供参考。     

泄洪洞反弧段末端水力特性指标分布规律

龙抬头式泄洪洞在水利水电工程中应用十分普遍,但是由于反弧段流态复杂,其产生空蚀破坏的原因尚不明晰。对不同泄洪洞体型掺气前后的工况进行三维数值计算,对其水力特性指标的分布规律进行研究。结果表明:随着落差Δz增大,反弧段流速逐步增大,水流空化数逐步减小;反弧半径R的改变对反弧段水力参数的影响有限。掺气水流的反弧段水力学指标主要取决于Δz,而受反弧半径R的影响相对较小。当Δz减小时,反弧段末端的水力参数在掺气前后变化不大,反弧段末端下游30m(等于15倍的挑坎高度)处的掺气水流的流速明显降低,空化数明显增高,掺气水流的保护作用对空腔下游部分的水力参数影响更加明显。在反弧末端有二次流出现,两侧边墙附近存在对称涡,不仅对边墙附近的流速压力分布产生一定影响,也加剧了反弧段内的水力特性的复杂程度。