湘江土谷塘航电枢纽工程船闸下游最低通航水位优化分析

结合大源渡枢纽实测水文资料,系统地对土谷塘航电枢纽船闸下游最低通航水位进行分析,得出大源渡死水位可以抬高至48.4 m;大源渡死水位抬高后对调节库容、水库岸坡、通航、土谷塘电站水能发电及库区码头建设的影响;通过优化分析,土谷塘下游设计最低通航水位抬高至48.57 m,可以节省土谷塘航电枢纽工程费及衡阳市码头建设及维护费。     

三峡库区天仙湖面板堆石坝加宽坝体稳定性研究

三峡库区天仙湖面板堆石坝属于典型的库中坝。针对该库中坝上下游水位的特殊性、受三峡库区的蓄水位影响和坝体加宽通车带来的新的稳定性问题,采用有限元强度折减法和极限平衡法,研究了天仙湖面板堆石坝拓宽后在不同水位组合、水位骤降、通车荷载作用下的下游坝体稳定性。计算结果表明:在水位组合上下游都为低水位时坝体稳定性最低;水位骤降使坝体的安全系数降低,但高于上下游同为低水位时的安全系数;坝顶车辆荷载作用下也使坝体稳定性有所降低;所有设计工况计算结果都满足规范对稳定性的要求,坝体加宽通车可行。     

库水位上升对V型冲沟超高路堤稳定性的影响

三峡水库水位季节性上涨对库岸超高路堤稳定性有显著影响,库水位上升后在孔隙水压力和渗流作用下,水流不断从坡外向坡内渗透。基于渗流计算理论,运用FLAC软件模拟了库水位从145 m上升至155,165,175 m时库区V型冲沟超高路堤渗流场变化;分析了坡体饱和度、孔隙水压力、水平位移及最大剪应变增量的变化规律;研究了水位上升、水位上升和三维效应、水位上升和三维效应及超载两倍等3种工况下路堤安全系数随库水位上升至150,155,160,165,170,175 m时的变化关系。研究表明:随库水位上升,坡体饱和度升高,孔隙水压力增大,饱和浸润线向坡内倾斜;3种工况路堤安全系数都增大,至175 m时安全系数达到最大,安全系数变化率为先减小后增大;库水位每上升5 m,3种工况下的路堤安全系数平均增大幅度约为5%。     

浅析航电枢纽鱼类增殖站建设与管理

建设鱼类增殖站是补偿因航电枢纽建设导致鱼类资源下降、保护特有濒危鱼类种群、补充重要经济鱼类的有效方法.土谷塘航电枢纽作为湘江干流航道8个梯级枢纽之一,其鱼类增殖站的建设对减轻湘江鱼类资源的影响具有重要作用.在建设方面注重了工程选址、遵循设计准则、畅通沟通渠道、注重绿化设计等4个问题;在管理方面,注重了生产管理、标志放流...     

液压启闭弧形闸门主框架内力计算研究

弧形闸门是泄洪闸上应用较多的一种门型,主框架是其主要受力结构,因主框架属超静定结构,内力计算较为复杂,参数较多,目前尚无通用计算公式可供参考。对双主横梁下吊点液压启闭弧形工作闸门主框架的内力计算公式进行了推导,并给出了通用计算公式,公式经过湘江长沙综合枢纽和土谷塘航电枢纽中实际应用检验,证明是可行的,可为类似工程设计提供参考。     

水泥水玻璃双液灌浆在砂卵石围堰中的运用

土谷塘航电枢纽工程前期低水围堰防渗面积9 032 m2,其中纵向围堰采用砂卵石抛填,防渗面积4 520 m2。砂卵石围堰孔隙率大、渗透性强,河床覆盖层受挖沙扰动,透水率大。在生产性试验中,针对砂卵石戗堤的特性研究采用水泥水玻璃双液灌浆防渗方案,使围堰防渗闭气一次成功。实践表明,双液灌浆在地层复杂的砂卵石戗堤中大规模的防渗运用取得了良好的防渗效果,其工艺及施工参数值得类似工程借鉴。     

水位升降对库坡渗流场及稳定性影响

依托某库区边坡工程,通过现场水文地质勘察、室内试验,掌握库岸边坡岩土工程性质,结合干湿循环试验、理论分析及数值仿真软件,研究该工程蓄水期及运营后水位动态升降变化下的库岸边坡稳定性。结果表明:在高水位时,地下水浸润线呈"凹"形,低水位时则为"凸"形。库区水位在正常蓄水位30 m、最高蓄水位36 m之间可视为安全水位范围。本研究可为此库区边坡防护与库区水位调度方案提供参考。     

老木孔水库成库后乐山港港区河段泥沙冲淤演变研究

乐山港位于老木孔水利枢纽库区河段,该段河床及水流条件复杂。为确保工程建设后航道畅通、港口正常使用,在定床模型基础上进行动床河工模型试验,以研究成库后泥沙冲淤演变及相应通航水流条件。试验结果表明:水库运行初期库区河床淤积较快,随着水库运用年限的增长,淤积速率逐渐放慢,至水库运用20a,库区河床冲淤尚未达到平衡状态;重点淤积部位在老江坝尾至坝址河段左右两岸边滩疏浚区,老江坝右汊及涌澌江口附近;水库运用20a,河床发生淤积,但库区航道尺度(航深、航宽、弯道半径)仍大于岷江三级航道标准,通航水流条件(流速、比降、流态)满足流量10 000 m3/s以下船舶的通航要求。     

北江千吨级航道整治研究:Ⅰ一维数学模型与枢纽调节下非恒定流传播特性

基于圣维南方程,建立了北江白石窑枢纽坝下至飞来峡枢纽坝下约75km河段的一维非恒定流数学模型.对白石窑枢纽下游航道的非恒定流特性进行了研究,为水库调度方案和河道通航方案的设计提供了依据.模型验证结果表明,计算值与实测值符合情况较好,所建模型合理可靠.运用验证后模型模拟白石窑枢纽的两种不同日调节下泄过程,分析了该河段的非恒定流传播特性.针对飞来峡枢纽运行调度中无预泄、预泄12h和预泄24h三种方案,分析了不同运行调度措施下飞来峡反调节作用对白石窑下游水流特性及通航条件的影响.通过分析各方案下研究河段的最大时水位变幅,得知该河段时水位变幅能满足船舶安全通航要求.     

三峡水库175m蓄水初期库区沿程水位分析

建立一维数学模型,通过三峡库区成库后已取得的实测资料进行验证,计算出三峡水库175～145～155 m正常蓄水运行阶段下特征洪水的沿程水位,对比校核了长江科学院早期计算成果.结果表明:两者在相同计算条件下的水位差值不大,总体基本一致,认为长江科学院早期成果有一定的代表性和指导作用.     

库水位等速下降中均质库岸塌岸现象试验研究

为研究库水位等速下降过程中均质水库岸坡的塌岸现象及岸坡内浸润线的变化特点,以取自三峡库区的含黏粒粉砂为主要试验土料,对建立的4个不同结构的均质岸坡模型进行了7种不同速率的水位下降试验.试验结果表明,库水位下降速率越大,均质水库岸坡的塌岸现象越易发生,但库水位下降速率的大小并不与塌岸现象的严重程度成正相关关系;试验测得浸...     

钦江河口盐水入侵距离预测模型研究

平陆运河工程是中国“西部陆海新通道”的重要水运基础设施,青年枢纽作为运河最下游的节点性控制枢纽,受钦江感潮河段的盐水上溯的影响,合理预测盐水入侵距离对认识青年船闸寿命与城市饮用水安全具有重要意义。利用钦江河口盐水上溯过程的实测数据,基于盐水上溯一维扩散稳态方程构建了考虑河口几何形状、潮汐作用及径流过程的高潮期盐水入侵长度预测模型,并通过径流与潮汐作用对钦江河口盐水入侵长度的影响分析,取得的主要结论为：当径流流量Q<100 m³/s时,平陆运河工程后的高潮位期钦江河口盐水入侵长度L=10～27 km,较工程前增加了4.5 km;当径流流量Q<20 m³/s时,钦江河口盐水将上溯至青年船闸闸下;枯水期,当河口潮差H₀>2.5 m时,青年枢纽减盐的最低泄流量须达到20 m³/s。     

考虑空间形状的覆盖型岩溶土洞降水致陷分析

为揭示覆盖型岩溶土洞降水致陷机理、洞体形状尺寸影响及极限平衡状态下内在规律,以常见直筒塌陷椭球土洞为研究对象,构建其降水致陷力学模型,依据玻义耳-马略特定律推导了土洞空腔负压计算公式,以此获得土洞塌落稳定系数表达式,并对比验证计算公式的可行性;进一步获得了极限平衡状态下土体物理力学参数、降水参数、土洞空间形状尺寸及覆土厚度之间内在关系式;基于算例开展了地下水降水参数与土洞形状尺寸参数影响、极限平衡状态下内在规律分析.研究结果表明：初始水位高于洞顶时,土洞塌落稳定系数与地下水降深展现“Z”字形规律变化,下降稳定水位降越拱顶瞬间极易引发土洞塌陷;初始水位处于洞体时,两者呈现前陡后缓的负相关变化规律,且洞内初始水位越高,降幅越大;初始水位低于洞底时,降深影响很小.椭球长短半轴之比对稳定系数影响符合增函数变化规律,截面离心率越大越稳定,而圆形球体则最不利;矢高和稳定系数呈线性关系,矢高增加成拱效应显著,土洞越稳定.极限平衡状态下,初始水位一定时,降深与覆盖层厚度正相关,呈现前缓后陡变化趋势,而覆盖层厚度一定时,降深与初始水位负相关;土洞水平截面离心率越大或矢高越大,达到极限平衡状态所需地下水降...     

三峡水库135m蓄水阶段长江万州—涪陵河段泥沙淤积特性分析

利用三峡水库2003—2006年间的实测资料分析了135-139 m蓄水阶段万州—涪陵河段的泥沙淤积特性。结果表明:该河段内共有20处泥沙淤积,3处冲刷,淤积总量约为1.6亿m3,冲刷总量约为0.04亿m3,净淤积总量约1.56亿m3;丰都以下的河段发生淤积共计17处,泥沙净淤积量约为1.50亿m3,约占总淤积量的96.2%;河段内泥沙重点淤积在连续弯曲、宽谷等类型的河段;随着水库蓄水年限的增加,泥沙淤积物级配组成呈逐年变细的趋势。长期来看,随着水库运行水位的进一步抬高,连续弯曲河段的泥沙淤积将进一步加重,将影响航道通航。     

抗滑桩的渗透性对其治理效果的影响

目前抗滑桩己被广泛地应用于水库岸坡,如三峡库区内的岸坡的治理工程中。但是由于实际工程中抗滑桩大都是在枯水季节,低水位时施工成桩的,因此在库水从高水位到低水位变化的过程中,桩体无形中对坡体内地下水的流动形成了阻渗作用,这必定对治理工程的安全性评价产生影响。文中通过定量分析可以看出,目前不考虑桩体渗透性的计算方法将低估抗滑桩治理工程的安全性,使设计偏于保守,造成一定的浪费。同时,埋入式抗滑桩由于其桩顶部分是土体,相对的增大了抗滑桩所处断面处的渗透性,因此在保证治理工程安全性的前提下,采用埋入式抗滑桩将更为经济、合理。     

三峡电站汛期调峰两坝间通航技术研究

三峡电站汛期调峰对两坝间通航条件影响试验研究成果表明,三峡电站汛期调峰具有流量大,流量变幅大,水位波动强等特点,电站调峰过程中两坝间河段沿程流速、比降较枯水期调峰显著增大,对航运的影响更为明显,在三峡电站日均下泄流量10000～15000m3/s时,两坝间河段的航行条件尚能满足万吨级船队的航行要求,但日均流量为20000m3/s时,两坝间重点滩段的流速、比降,已接近或超过万吨级船队的允许值,船队上行十分困难.     

电阻率成像技术在土石坝渗漏诊断中的应用

为了能较准确诊断土石坝渗漏部位,基于介质电阻率参数对水较为敏感这一特性,将电阻率层析成像技术应用于大林病险水库土石坝渗漏的诊断测试中,查明了扩建坝体黏土斜墙331.50 m高程以上部分坝体及左岸岩体中存在的渗漏通道,同时原均质土坝在高程329.0 m以上的近右坝肩存在渗漏隐患。依据诊断结果提出了该病险水库加固设计方案中需将331.50 m以上坝体挖除、防渗帷幕向左岸延伸61 m以及置换原均质土坝在高程329.0m以上的近右坝肩部分坝体等建议。为保证大林病险水库除险加固的顺利实施提供了科学依据。     

改造地功能的水库岸坡防护技术研究与实践

遵循"填土造地"与"岸坡防护"有机结合的原则,探索考虑造地功能的水库岸坡防护技术,对于美化、完善城市功能、适当增加城市用地,具有重要的现实意义。以三峡库区巫山宁江岛综合整治工程为例,提出了考虑造地功能的水库岸坡防护技术,为"基础处理及抛石护脚+堆石坝+碾压回填土+坡面防护+重力式挡土墙",进行了不同工况的稳定性分析,发现将"自重+库水位从175~145 m降落"工况作为防护工程控制工况是合理的;详细论述了防护工程设计方案的分项设计;探讨了此类工程建设中填土压实质量控制问题,指出边坡表层3 m左右区域通常是欠压实区,在水位降落期间存在局部滑塌、坍塌破坏的安全隐患,提出了护坡结构及马道开裂的注浆处治思路。     

路堑边坡降雨入渗对路基渗沟渗流量影响分析

以路堑边坡工程为例,采用非饱和土理论和有限单元法分析降雨入渗对渗沟流量的影响。研究过程中选取两类土分别模拟3种典型渗沟在4种降雨条件下渗流量的变化规律,并与公式法和饱和流有限单元法计算结果进行比较分析。研究表明:当渗沟沟底设在不透水层上或不透水层坡度较陡时公式法所得结果与饱和-非饱和流有限单元法结果相比偏小,当沟底距不透水层较远时公式法所得结果偏大;短时间降雨对渗流量基本无影响,长时间降雨对渗流量有明显的影响,且对浅埋渗沟的影响大于深埋渗沟。     

膨胀土地区渠道高地下水的处理措施

南水北调中线工程总干渠全长1241.2 km,渠线穿越膨胀土(岩)地层累计长度约340 km,其中膨胀岩渠段169.7 km。特别是在高地下水地区,渠道开挖导致膨胀土渠坡中水位及含水量发生变化,极易诱发滑坡等地质灾害;同时,渠道进行混凝土衬砌后,在地下水及膨胀土的共同作用下,对渠道的安全稳定运行造成重大隐患。