访问量:245279

特高拱坝

  • 拱坝宏评M法

    李瓒;王民浩;姚栓喜;李维耿;

    安全且经济地利用水能资源是水电开发中永恒的主题和追求,拱坝是安全性和经济性均较优越的坝型,同时又是非常复杂的坝型,如何快速的评价拱坝结构安全性,以及在安全的前提下设计出经济性的拱坝,是坝工设计人员努力解决的问题。通过对全球240座拱坝的实际情况,求解出了一种安全性和经济性评估拱坝的M法,供各国坝工专家应用和评论。

    2025年02期 No.213 1-5页 [查看摘要][在线阅读][下载 1337K]
    [下载次数:16 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:11 ]

黄河生态环境与水沙调控

  • 基于BSTEM模型的黄河下游河岸稳定性影响因素研究

    董伟军;董宏;崔循臻;白鹏军;杜晓霞;陈志丕;

    黄河下游河岸坍塌频繁,严重影响了下游河道的河势稳定,威胁下游河道防洪安全。为解决黄河下游河岸坍塌频繁影响河势稳定和防洪安全的问题,研究影响河岸崩塌的主要因素,利用BSTEM模型模拟了黄河下游花园镇断面附近河岸在不同河岸出水高度、不同坡度、不同植被条件下的岸坡稳定性。结果表明:河岸稳定性随着出水高度的增加而增大,当河岸出水高度小于3.5 m时,河岸稳定系数小于1.0,河岸处于不稳定状态,当河岸出水高度达到4.68 m时,河岸安全稳定系数为1.3,河岸处于稳定状态;河岸稳定性随着岸坡坡度的增加而减小,当河岸坡度小于60°时,河岸处于稳定状态,当河岸坡度为60°及以上时,河岸处于不稳定状态,当河岸坡度为90°时,河岸崩塌宽度和体积均为河岸坡度为60°时的2倍;当河岸存在植被时,在根-土复合体作用下,岸坡土体黏聚力、抗拉、抗剪强度相应增大,河岸边坡更加稳定,不同植被根系对土体产生附加黏聚力不同,同种植被在湿润环境下产生的附加黏聚力较大。研究明确给出了不同因素对河岸稳定性的影响,可为黄河流域治理和保护提供理论支撑。

    2025年02期 No.213 6-11页 [查看摘要][在线阅读][下载 1413K]
    [下载次数:46 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:13 ]

工程地质

  • 开孔河流域平原区浅层地下水质量评价及形成原因

    李益;陈海波;汤立煌;杨伟;熊靖;胡小庆;陈江军;

    通过对开孔河流域平原区40组浅层地下水样品开展质量评价,发现其地下水质量显示出一定的空间分布规律。较好水主要分布在焉耆盆地西部及北部,较差水主要分布在博斯腾湖周边及孔雀河流域。为了评价开孔河流域平原区浅层地下水质量,对研究区水文地质条件、离子含量相关性、离子比例系数进行分析。结果表明:焉耆盆地西部及北部距离河流较近的区域地下水主要接受河流渠系入渗补给,由于地表水矿化度较低,地下水矿化度也较低;而远离河流的地下水补给来源为侧向径流,属于岩石风化型,由于主要受到溶滤作用,形成低矿化度的重碳酸型水,水质较好。博斯腾湖西南侧和孔雀河流域平原地下水属于蒸发浓缩型,由于地下水流速较缓,水位埋深浅,受到浓缩作用形成较高矿化度的硫酸盐及氯化物型水,水质总体不容乐观。

    2025年02期 No.213 12-17页 [查看摘要][在线阅读][下载 1781K]
    [下载次数:20 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 煤炭矿山生态地质环境风险评价研究

    雷鹏博;李权;杨强;闫斌周;

    为预防和治理矿山生态环境破坏提供依据,降低煤炭资源开采中由于生态环境破坏带来的风险损失,根据风险控制目标和形成条件划分风险影响因素,基于风险评价理论建立煤炭矿山开采导致生态地质环境破坏的风险综合评价模型,获得评价要素的基本内涵特征,明确各类风险要素的分级标准,按三阶段控制目标进行综合评价。结果表明:考虑影响因素在过程中的动态变化,对矿山生态地质环境风险进行分阶段评价更符合实际情况;地质灾害和生态恢复措施对风险发生概率影响较大,并且在生态本底脆弱区域,产生的影响会变大,可显著降低风险。研究成果可为煤矿生态环境管理及生态地质环境恢复治理提供依据。

    2025年02期 No.213 18-24+32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1373K]
    [下载次数:59 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:7 ]

岩土工程特性

  • 基于随机理论的地下洞室开挖变形分析

    鞠佳妤;白鹤;刘乃飞;

    在地下洞室支护设计领域,传统的确定性方法往往未能充分考虑岩土体的空间变异性,这可能导致设计结果过于保守或存在安全隐患。为了更准确地模拟实际土体参数分布对洞室开挖变形的影响,基于随机场理论、有限元数值分析与蒙特卡洛随机模拟方法,探究弹性模量的变异系数、水平和竖向相关距离对洞室开挖变形的影响。结果表明:弹性模量的变异性对洞室的沉降有较大影响,但不改变变形的分布规律。具体而言,沉降曲线的波动幅度随着变异系数、水平和竖向相关距离的增加而扩大,其中变异系数的影响尤为显著。此外,洞室开挖后的沉降值符合对数正态分布,其均值和标准差与变异系数正相关,而相关距离主要影响标准差。随着变异系数和相关距离的增加,沉降的最大值和离散程度也相应增加,加大了了围岩失稳的风险。本研究的发现为地下洞室支护设计的优化提供了新的视角和理论依据,有助于实现更加科学和经济的工程设计。

    2025年02期 No.213 25-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 2800K]
    [下载次数:11 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 分层压实方式对砂砾石料渗透特性影响试验研究

    宋晓建;邓成进;凌华;

    砂砾石料颗粒易分离,随着重型碾压机具激振力和自振频率的提高,分层压实后砂砾石料具有较高的密实度,但可能引起砂砾石料的细颗粒上浮,进一步降低其抗冲蚀能力及渗透稳定性,影响大坝渗透安全。为分析分层压实方式对砂砾石料渗透特性影响规律,依托大石峡工程开展现场重型碾压后砂砾石料渗透分层试验,并与室内常规渗透试验和大型渗透试验进行对比,分析分层压实手段和试验方法对砂砾石料渗透特性的影响,研究砂砾石料渗透分层特性及细颗粒上浮机理及影响因素。研究表明:现场碾压试验和室内常规试验分层压实后砂砾石料无明显分层现象,而室内大型试验分层压实后砂砾石料表现出明显的渗透分层特征,渗透系数比现场渗透试验和常规试验的结果小一个量级;试验揭示了砂砾石料细颗粒上浮的机理和主要影响因素,当粗细颗粒粒径大小相差较大,压实厚度过小,压实频率太大,可能造成大量细颗粒上浮至表层,砂砾石料表现出明显的渗透分层特性,试验成果将为混凝土面板砂砾石坝排水及反滤设计提供依据。

    2025年02期 No.213 33-37页 [查看摘要][在线阅读][下载 973K]
    [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 酸污染对非饱和原状黄土水-力学特性影响的试验研究

    薛伟;曹杰;穆青翼;

    黄土作为西北地区广泛分布的特殊土类,其工程性质易受酸性环境影响。为了分析酸污染对土体水-力学特性的影响,针对陕西省泾阳县某场地原状黄土,采用1.0 mol/L硫酸溶液制备酸污染试样,结合一维压力板仪和直剪仪开展持水、压缩、湿陷及剪切特性的对比试验。结果表明:酸污染导致碳酸钙胶结物溶解,黏粒含量增加液限提升,显著改变土体物理性质;酸污染黄土进气值从48 kPa降至3.2 kPa,脱湿速率从0.17降至0.14;压缩试验发现酸污染后屈服应力从30.5 kPa降至24.5 kPa,结构允许空间减小;湿陷试验表明酸污染黄土最大湿陷系数较未污染黄土增加18.7%;剪切试验显示酸污染后有效摩擦角从25.3°增至28.2°,总黏聚力在200 kPa吸力下提高3.2 kPa。研究表明酸污染通过改变孔隙结构与颗粒间作用显著影响黄土水-力学特性,研究成果可为酸雨区黄土工程灾害防控提供试验依据。

    2025年02期 No.213 38-49页 [查看摘要][在线阅读][下载 3331K]
    [下载次数:22 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]

水工结构与施工

  • 变化坡度条件下TBM施工隧洞涌水处理措施研究

    蔡海勇;朱翔;杨继华;

    针对变坡度条件下TBM施工隧洞涌水处理问题,以兰州某输水隧洞TBM变坡度施工为背景,采用经验公式法,对隧洞的涌水量进行估算。结果表明:在TBM下坡掘进时,地下水主要汇集到掌子面,需要跟随掘进排水;在由下坡转为上坡掘进时,地下水主要汇集在隧洞最低点,需加强最低点的排水能力;考虑到隧洞长期排水对地下水环境的破坏,对大的出水点可采取堵水措施。TBM施工实践表明,涌水处理措施可靠、有效,处理措施可为类似工程提供参考。

    2025年02期 No.213 50-55页 [查看摘要][在线阅读][下载 1224K]
    [下载次数:14 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 抽水蓄能电站水力过渡过程仿真计算

    巨江;贺翆玲;李鹏峰;刘泳佚;兰志良;

    基于作者研发的水电站水力过渡过程Fortran程序平台,用水泵~水轮机特性曲线更换了普通水轮机特性曲线,并将特性曲线右端双值区略微修正成单值函数后再进行拉格朗日非线性插值,确保了数值计算的收敛性。模型计算了陕西柞水曹坪、新疆塔什两座抽水蓄能电站水轮机甩负荷工况、水泵事故断电工况下的水力过渡过程。给出了机组蜗壳内水压力、尾水管进口内水压力、机组转速、流量、调压室最大最小涌浪水位等波动及其过程线,并与武汉大学、河海大学的调保成果进行对比。结果表明:除最大水锤压力偏小4.15%~6.67%外,其余成果相近,模型仿真计算成果可靠、合理,可为抽水蓄能电站水力过渡过程设计提供技术支撑。

    2025年02期 No.213 56-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 1771K]
    [下载次数:94 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 黄河羊曲水电站蜗壳垫层方案研究

    孙小沛;刘周歧;张国盛;张宏战;吕东海;陈雪桃;

    蜗壳垫层关系机组的稳定运行及工程投资,开展蜗壳垫层方案研究意义重大。通过利用有限元分析方法,对羊曲水电站蜗壳垫层材料参数及垫层铺设范围进行研究。选取0°、45°、90°、135°、180°和225°六个典型断面,建立平面轴对称模型,研究E/d、垫层下末端及上末端铺设位置对钢蜗壳及外围混凝土环向应力、位移、混凝土承载比的影响。结果表明:钢蜗壳的环向拉应力及径向位移随着E/d的增大逐渐减小,而混凝土的环向拉应力、承载比及竖向位移逐渐增大;钢蜗壳的环向应力随着垫层下末端向下延伸逐渐增大,而钢蜗壳径向位移、外围混凝土环向拉应力、承载比及竖向位移值逐渐减小,适当延伸下末端范围是有利的;钢蜗壳的环向应力及外围混凝土竖向位移随垫层上末端与基坑里衬间距离的增大逐渐减小,而钢蜗壳最大径向位移、混凝土环向拉应力及承载比逐渐增大。研究成果为羊曲水电站蜗壳垫层方案的提出提供了重要的技术支撑。

    2025年02期 No.213 64-71页 [查看摘要][在线阅读][下载 3199K]
    [下载次数:19 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:6 ]
  • 新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管设计

    刘寅;蔡超;薛石平;石长征;

    通过对新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管采用有限元法进行计算分析,在拟定钢岔管体型的基础上,建立有限元数值分析模型,考虑围岩联合承载的埋管方案,对明管状态下的应力以及埋藏式方案的围岩承载比进行校核。结果表明:哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管各部位Mises应力均小于钢材的抗力限值;明管状态时,各部位应力均小于钢材屈服强度;围岩承载比最大为26.4%,小于30%,满足规范要求。综合分析认为,新疆哈密抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管体型设计合理,其中主岔与支岔连接处、主岔与主锥连接处的腰线转角部位以及肋板最大截面内缘为结构的薄弱环节,钢岔管运行期应重点监测相关部位应力。研究成果可为类似水头抽水蓄能电站埋藏式月牙肋钢岔管设计提供参考。

    2025年02期 No.213 72-76+85页 [查看摘要][在线阅读][下载 1947K]
    [下载次数:36 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:5 ]
  • 大波动工况下长廊型气垫式调压室三维数值模拟研究

    赵琳;黄智鑫;刘晓丽;欧友杰;张巧玲;

    气垫式调压室因其在复杂地形下调节水流波动的独特优势,在高山地区表现尤为突出。然而,调压室内气室水位、温度、流速及湍流漩涡在压强变化下的动态规律尚不清晰。为探究长廊型气垫式调压室在极端工况下的动态特性,基于CFD三维数值模拟及VOF模型,分析了其水位、压强、流速和温度的变化过程。结果表明:水位、温度、流速波动及漩涡均与压强变化密切相关。最高水位9.74 m,最低水位5.02 m,均位于调压室进口附近;气室内空气与水体压强变化规律一致,压强分布均匀,最大空气压强为5.80 MPa,最大水体压强为5.84 MPa,靠近水面处压强更大;增压阶段气体温度先升后降,空气与水体流动方向相反,流速波动峰值递减,漩涡主要分布于调压室中部,随压强变化漩涡体积先减小后增大。减压阶段流动强度降低,漩涡数量减少。三维模拟结果更准确地反映了气垫式调压室在极端条件下的动态变化特征,可为气垫式调压室设计和优化提供理论依据。

    2025年02期 No.213 77-85页 [查看摘要][在线阅读][下载 2361K]
    [下载次数:27 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 气垫式调压室特征参数对水电站引水系统水锤防护效果的影响研究

    黄智鑫;张道法;闻锐;马新宇;荆海晓;

    气垫式调压室是通过封闭气室内的高压空气来调节管道中的水锤压力波动,减小水锤压力对上游引水隧洞的破坏。为了分析气垫式调压室对电站引水系统在大波动条件下的水锤防护效果,以一混合式开发水电站为例,通过选取不同的气体多变指数n和调压室初始水深,并考虑气垫式调压室漏气引起的气体控制常数C_T降低等因素,开展系统模拟研究,分别对水轮机组事故甩负荷和增负荷工况下的调压室内水位和气体压强波动进行分析。结果表明:甩负荷工况下一维模拟的最大气压和最大水面高度小于三维模拟结果,一维模拟的最小气压及最小水面高度大于三维模拟结果,三维模拟与一维模拟结果气体压强相差最大5.6%,液面高度相差最大3.9%;气体多变指数n的变化对气室内水位和压强的波动周期和峰值均产生影响;初始水深的改变仅对气室内压强波动幅值产生影响而不影响波动周期,甩负荷工况下压强变化最大仅为2%,增负荷工况下压强几乎没有变化;降低气体控制常数C_T将使气室内液面高度显著上升而气体压强变化幅度不大。研究成果可为气垫式调压室的设计与应用提供借鉴。

    2025年02期 No.213 86-93页 [查看摘要][在线阅读][下载 1683K]
    [下载次数:40 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 古河槽深厚覆盖层渗流-潜蚀耦合试验及3D数值模拟研究

    周伟;王婷;张博;何亚宁;杨莹;

    深厚覆盖层内大量的堆积散粒体中渗流-潜蚀问题非常突出,严重限制了水电工程的选址、施工与安全运营。然而,目前对覆盖层土体的渗流-潜蚀演化性态认识不足,对防渗墙局部失效情况下的潜蚀发展机制研究不够充分。为了研究深厚覆盖层土体的渗流-潜蚀问题对实际工程的影响,以位于西藏自治区易贡藏布江下游的某水电站为研究对象,其右岸存在埋藏深厚的冰水堆积物(Q_3~(fgl))透水层,对右岸存在绕坝渗漏及潜蚀问题进行研究,基于自行研制的覆盖层大型土体渗流-潜蚀耦合实验仪,揭示了渗流-潜蚀过程中细粒流失的动态演化过程,建立了Q_3~(fgl)透水层渗流-潜蚀本构关系,采用有限元方法分析了帷幕有局部缺陷条件下的渗流场、潜蚀范围及渗漏量的发展过程。研究成果对深厚覆盖层坝址区库坝渗漏定量化研究及长期稳定性具有重要意义。

    2025年02期 No.213 94-106页 [查看摘要][在线阅读][下载 4457K]
    [下载次数:24 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:8 ]
  • 库水位骤降作用下止水失效面板坝渗流场分析

    宋腾;龚盛;刘世隆;陈莉丽;李针汗;

    面板坝工程关键部位损坏时,会快速降低库水位进行大坝检修。为研究在防渗失效后紧急放空水库对大坝渗流场造成的影响,以西部某混凝土面板堆石坝为例,基于饱和-非饱和渗流理论,采用无厚度裂隙模型,计算了大坝面板多条垂直缝失效的极端情况,并在此基础上进行不同放空速度下大坝非稳定渗流场的模拟。结果表明:垂直缝失效后库水大量渗入坝体,应急放空水库初期可有效降低坝体浸润面,但随着库水位进一步降低,坝体内水反渗向库中,放空速度越快,到达终止水位时形成的反渗水水头越高;相较于垂直缝通长失效,1/3以上坝高垂直缝失效后应急放空水库,到达放空终止水位时产生更大的内水外渗压力;以面板前后持平时水位作为允许放空终止水位,可避免造成坝体二次渗透破坏。

    2025年02期 No.213 107-114+140页 [查看摘要][在线阅读][下载 3821K]
    [下载次数:62 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:2 ]
  • 偏远地区大型水电与抽水蓄能工程主变压器运输与选型研究

    张家鑫;马朵;

    大型水电站和抽水蓄能电站工程主变压器具有电压等级高、容量大、超重超限运输困难等特点。为了解决偏远地区大型水电工程主变压器的运输与选型问题,对典型水电工程重大件运输条件和运输方式,以及电站选择对单相式变压器、组合式三相变压器、现场组装式三相变压器的技术性能和经济性等进行了全面分析。结果表明:200~300 t重量级的主变压器可采用DK36型落下孔车辆运输的铁路干线运输方式、牵引车+多轴多轮液压悬挂挂车组合的高速公路运输方式来实现;对于偏远地区大型水电工程,自铁路站、高速公路至工地现场的地方公路限制车货总重一般小于200 t,三相一体主变压器整体运输往往受限,宜选择单相式变压器组。现场组装式三相变压器可显著降低单元运输重量,减小占地面积,可为交通运输特别受限地区大型水电工程主变型式的优选。

    2025年02期 No.213 115-121页 [查看摘要][在线阅读][下载 1194K]
    [下载次数:22 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]
  • 泵房吸水池内胸墙淹没深度对其流速影响

    柴端伍;

    泵房吸水池内胸墙淹没程度直接影响吸水池内流速分布状态,结合某电厂循环水泵房工程实际,对泵房吸水池进行了物理模型试验,研究了泵房吸水池内胸墙淹没深度不同时,其吸水池内水力特性。结果表明:当进水流道处于最大取水流量时,随着吸水池内胸墙淹没深度增加,吸水池G、H测速断面上任一个测点流速与该测点水平线上平均流速的偏差减少,G、H测速断面的流速分布不均匀度、流速加权平均角度逐渐增加,吸水池内的水力性能变优,满足循环水泵安全运行的要求。研究成果可为同类型的循环水泵房安全运行提供了参考依据。

    2025年02期 No.213 122-126页 [查看摘要][在线阅读][下载 1303K]
    [下载次数:4 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:3 ]

新能源

  • 大跨度索结构光伏支架数值风洞模拟研究

    王迎春;白雪源;付少伟;文孟胜;陈昌宏;田伟辉;

    风荷载是大跨度索结构光伏支架的关键荷载。为了探索大跨度光伏结构风荷载影响规律,基于计算流体动力学理论,通过数值风洞试验方法研究组件倾角θ、风向角对光伏结构风荷载的影响,得到风荷载分布规律和数值结果,并将其量化为以光伏组件倾角为参数的体型系数公式以及风向角系数表。结果表明:组件表面风荷载的作用随倾角θ的增大而加强,影响规律呈现非线性关系,可通过二次多项式拟合风荷载影响规律;风向角影响规律通过归一化处理可直接作为风荷载影响系数并入风荷载计算公式。研究成果可为大跨度索结构光伏支架的风荷载系数取值提供新的参考依据。

    2025年02期 No.213 127-133页 [查看摘要][在线阅读][下载 2075K]
    [下载次数:43 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:4 ]
  • 海上光伏数智化施工建造

    蒋雅丽;袁牧;孙阳;韩鑫;

    海上光伏是全球能源转型的重要途径,凭借不占用耕地、发电量高等优点,逐渐成为太阳能源利用领域的研究热点,但项目建设存在施工组织难度大、海上人机调度难、安全管控要求高等问题。为应对海上光伏行业快速发展需求,解决工程施工建造面临的现实问题,以招远(HG30)海上光伏项目为例,基于BIM、GIS、物联网、北斗定位、大数据等技术,从施工仿真模拟、海上智能通航调度、施工工区安全智能管控、基于BIM的智能项目管理等方面开展应用研究。结果表明:通过数智化技术应用,优化了施工资源调度,保障了工程施工安全,实现了工程建设精益管理,可为海上光伏电站施工建造提供借鉴。

    2025年02期 No.213 134-140页 [查看摘要][在线阅读][下载 2404K]
    [下载次数:64 ] |[网刊下载次数:0 ] |[引用频次:0 ] |[阅读次数:9 ]
  • 下载本期数据