响水潭水库输水管竖井堵漏与加固实践

响水潭水库输水管竖井圆筒底部与问室连接处下游侧面出现长达11．5m，宽约2～20mm的裂缝，应用了化灌与外粘钢板加固技术对其进行堵漏与加固。应用4年来，效果良好。     

环形薄壁堰堰首竖井水力特性研究——以安徽绩溪抽水蓄能电站竖井溢洪道工程为例

一般水利工程的溢洪道，大多采用岸边式，但当两岸山体布置岸边溢洪道存在山脊单薄、岩体风化深、开挖量大等不利地形条件时，可采用开敞式竖井溢洪道的形式。而竖井进口水流流态的好坏直接影响竖井的结构稳定和消能效果。以安徽绩溪抽水蓄能电站为例，通过模型试验，对竖井4种不同堰首结构的水力特性进行了对比研究。结果表明，采用一种新型环形薄壁堰首结构，在堰顶设置4～6个隔墩，将堰顶分成对称的溢流表孔环形进流，能有效改善水流流态、降低水流对竖井壁的冲击，提高竖井的安全稳定性。     

卡伦水库竖井裂缝形成与加固处理

一、概述 卡伦水库由于设计标准低、施工质量差、工程不配套,一直影响着水库正常运行和效益发挥。近几十年使用发现,洞身沉陷缝止水橡皮老化,闸门锈蚀严重,手动启闭机设备陈旧,泄洪灌溉洞及竖井胸墙出现8处环向裂缝。更为严重的是在除险加固土坝护坡施工放水过程中发现,在库水位以下竖井闸门上方6m,188.45m高程处有一条较大的环向贯穿裂缝,严重威胁大坝及人身安全(见图1)。     

荣地水电站增机扩容工程发电引水隧洞加固设计

荣地水电站增机扩容工程由进水口、发电引水隧洞、调压井、厂房及开关站组成。引水隧洞进行试充水过程中发现竖井段及下平段出现了衬砌破坏带、裂缝、漏水等现象,并发现多处露筋、脱空、木模板未拆除且有蜂窝麻面,需要进行加固处理。介绍了发电引水隧洞加固设计,主要包括加固方案比选、管径比选、管材比选和原衬砌钢筋混凝土加固设计。     

清远抽水蓄能电站潜水起旋墩竖井旋流泄洪洞研究及应用

传统的环形堰竖井泄洪洞存在进口易产生漩涡影响泄流,由此产生振动、竖井壁负压等负面效应,清远抽水蓄能电站结合工程特点,研究出一种带有潜水起旋墩的环形堰竖井旋流泄洪洞,在不同流量下使水流沿竖井井壁产生旋转,消除竖井的负压,避免产生空蚀,并达到消能效果。经济及技术指标明显优于溢洪道和常规泄洪洞,具有推广的价值。     

鄂北水资源配置工程取水竖井加固技术研究

针对鄂北水资源配置工程取水竖井岩体滑塌情况,分析了滑塌的原因及处理的技术难点,提出了加固方案和具体加固措施。通过利用岩体和锚杆作为支挡结构,利用钢围檩和钢支撑作为支撑体系,保证了进口取水竖井在渗漏风险大、加固空间狭小、加固安全风险大等诸多不利情况下的稳定,为类似竖井加固提供了新的思路。     

穿黄隧洞大型盾构工作竖井结构特性研究

穿黄隧洞北岸竖井为盾构始发井，位于砂土地层，地下水位高，属超深竖井；南岸竖井位于邙山高边坡坡脚，偏压作用明显。针对这一特殊的地理地质条件，对竖井的结构特性进行了研究，提出地下连续墙与满堂内衬联合受力计算方法，且为满足盾构机出发要求而研发了新型反力座，以及防水、井底高喷加固等技术，为工程成功建成发挥了重要作用，可供同类工程参考、应用。     

发电洞竖井外壁围岩爆破对混凝土质量的影响

“6 35”水利枢纽已浇筑的发电洞竖井混凝土受到多种强腐蚀介质的侵蚀影响 ,需在竖井外壁进行加强性工程防腐处理 .根据竖井的结构特点 ,为了确保竖井及其上部坝体的稳定 ,采用保留原井壁混凝土 ,并沿竖井外壁围岩开凿环形天井的施工方案 .着重讨论竖井外壁围岩环形天井爆破开挖方案 ,提出井壁混凝土爆破安全振速不得大于 7cm/s ,新浇混凝土 (7d龄期 )安全振速不得大于3cm/s的各有关爆破控制参数和相应的减振措施 ,并通过爆破前后混凝土井壁声波测试对比分析 ,进一步验证爆破方案的可行性和安全性     

南水北调中线穿黄盾构隧洞工作竖井设计与实践

南水北调中线一期穿黄工程盾构隧洞南、北岸工作竖井是穿黄工程中设计及施工难度最大、风险最高的项目之一。经研究比较,竖井采取地下连续墙加满堂内衬的结构型式,并根据地质条件及竖井工作特点,对竖井采取了相应的加固及防渗措施,很好地解决了竖井基坑开挖深度大、地形地质和受力条件复杂、结构体型和基坑降封水难度大等难题。北岸、南岸工程工作竖井先后于2007年和2009年建成运行,经受了施工期与运行期各种工况的考验。可为同类工程参考。     

安宁市五一水库除险加固工程竖井滑模设计与施工

昆明安宁市五一水库除险加固工程输水隧洞竖井采用滑模技术施工,获得成功。本文对五一水库竖井滑模设计和施工情况作了介绍。     

高水头大容量抽水蓄能机组主轴密封改进

广州蓄能水电厂抽水蓄能机组具有水头高、转速高、容量大、运行工况复杂、起停频繁等特点，因而决定了封堵其水泵水轮机转动部分和固定部分间隙漏水的主轴密封的高性能。广州蓄能水电厂B厂设计采用双端面机械密封型主轴密封，8号机组在试运行期间主轴密封2次烧损，最终采用了增加支撑环的改进方案。这样，改善了密封环及其支架的受力情况，改进后运行情况良好。     

水口水电站船闸稳定性及加固效果分析

水口水电站高水头三级船闸主体工程完建后， 进行充水试验， 经检查发现裂缝， 需加固处理。文中在分析裂缝产生原因的基础上，通过有限元法计算对开裂情况下闸室的强度、稳定性及抗裂度进行了计算， 并对锚索加固措施的效果作出评价     

EXPERIMENTAL STUDY ON ALTERNATING MAGNETIC FIELD MAGNETOHYDRODYNAMIC PUMP

An experimental apparatus to investigate AC MHD pump was established, which mainly consists of a rotary permanent magnet with 4 poles an annular channel, a motor, a shaft and a platform. The magnet generates a field similar to sinusoid with the maximum of 0.9 T in the channel when it is rotated tip by the motor to simulate an AC magnetic field. This moving magnetic field acts on the conductive fluid in the channel, and produces an electromagnetic force to move the fluid in the same direction as that of the magnet rotating. Experiments were carried out to investigate the performance of the pump. Flow velocity in the annular channel was measured for different conduclivities and rotating speeds of the magnet. The results show that the flow rate and pressure increase as the magnetic field strength, fluid conductivity and frequency of the magnetic field increase.     

新型旋流环形堰竖井泄洪洞数值模拟和特性分析

生态环境友好型的洞内旋流消能工是当前泄洪消能领域一个重要的研究热点和方向。为克服以螺旋型经典涡室或传统喇叭形堰构成的旋流竖井泄洪洞易出现的漩涡、气爆、振动、防空蚀设施复杂等难题,改变一般的防漩、消涡观念,提出一种新的由自调流潜水起旋墩为核心构成的旋流环形堰竖井泄洪洞,虽脱胎于常规喇叭形竖井泄洪洞,但在泄洪流态和消能防蚀方面又另辟蹊径。作为一种新型的旋流布置体型,已有研究缺乏系统性,其复杂的水流特性并不是十分明了。依托广东清远抽水蓄能电站泄洪洞工程,对新型环形堰竖井泄洪洞进水口、旋流泄洪洞、出口的复杂水流运动进行了三维数值模拟,并对部分水力参数的特性进行了解析计算,获得了该新体型旋流空腔流态、自由水面、合成流速、压力等水力要素的分布规律。结果显示:计算得到的上述水力学要素分布规律与模型测量值吻合较好,模拟值与初步建立的新体型水力特性理论解析值较为接近,表明解析计算方法具有一定的实用价值。模拟计算结果为进一步明晰新型环形堰竖井泄洪洞各部分水流特性和揭示自调节潜水起旋墩的旋流运动机理提供依据。     

新型竖井泄洪洞自调流机理和特性研究

该文提出一种新的由自调流潜水起旋墩为核心构成的旋流环形堰竖井泄洪洞,在泄洪流态和消能防蚀方面与常规喇叭形竖井泄洪洞有较大不同。为明晰该新体型的调流机理和系统水力特性,对新型环形堰竖井泄洪洞进水口、旋流泄洪洞、出口的复杂水流运动进行了数值模拟研究,获得了该新体型进水口流态、旋流空腔发展过程、竖井内部流态、平洞自由水面、压力等主要水力要素的分布规律。结果表明:计算得到的上述水力学要素分布规律与模型测量趋势上一致,量值上吻合较好。模拟结果也较好揭示了自调节潜水起旋墩的旋流、自调流机理以及泄洪洞的消能原理。     

卡里巴电站南岸扩机工程岩体特性综合测井试验

利用测井技术研究水电工程岩体结构和质量已被证明为一种可靠的方法。为评价卡里巴电站南岸扩机工程Sd01部位、进水口闸门井和进水口上游围堰岩体地质条件和结构特性,基于声学与光学测井技术开展了相关部位的现场试验研究,获得了上述部位的覆盖层厚度、基岩风化特征、基岩裂隙发育情况和基岩波速分布特性。试验结果表明:上述部位的水位分别为11.7,13.1,14.1~16.5 m;平均波速分别为3 200,3 500,2 000 m/s;覆盖层厚度分别为21,26,>30 m;Sd01部位和闸门井岩体较完整,主要裂隙统计分别为12条和11条;上游围堰岩体较破碎,强风化。     

膨胀土裂隙的量化指标与强度性质研究

利用远距光学显微镜对重塑膨胀土中在自然风干条件下的裂隙发展变化进行了动态的、定量的观测，对不同裂隙发育程度的膨胀土进行了不排水、不排气的非饱和三轴多级剪切试验。试验结果表明，裂隙图像的灰度熵可以很好地表征裂隙的发育发展程度，适合作为膨胀土裂隙发育程度的度量指标。环境温度较高、湿度较低有利于膨胀土中裂隙的发育发展。膨胀土中裂隙发展是一个长期的、渐进的过程，初期裂隙发展速度较快，后期大大减缓。裂隙膨胀土的强度指标与饱和度和裂隙度呈线性关系，土体裂隙不发育时，饱和度是影响强度的主导因素，而饱和度较低时，裂隙对膨胀土强度的影响占主导地位。     

含缺陷岩样三轴压缩变形破坏过程颗粒流模拟

为了研究岩桥倾角α对岩石力学行为和裂纹扩展机制的影响,采用PFC3D程序中的颗粒平行黏结模型,通过“试错法”获得一组能够反映完整花岗岩宏观力学特性的细观参数,并建立不同α下微孔洞与平行裂隙①、②组合的数值模型,对三轴压缩中岩样变形破坏过程进行了模拟分析。结果表明:α对起裂强度与峰值强度的比值未见显著的影响;当α=0°和75°时,裂纹扩展模式相似,裂隙①、②内外尖端均产生翼型裂纹,随后与微孔洞贯通;当α=15°、30°和90°时,裂纹的扩展模式比较接近,裂隙①、②内外尖端也可见翼型裂纹;当α=45°、60°时,裂纹呈类似方式扩展,裂隙①、②与微孔洞之间在剪切面上出现裂纹贯通,且在裂隙①、②外尖端有剪切裂纹,此时平行裂隙和微孔洞在剪切面上;剪切裂纹远多于拉伸裂纹,且微裂纹是从初始损伤部位开始扩展的。     

河北平原构造特征、地裂缝分布及成因机制

河北平原区地裂缝的广泛出现对地面建筑、地下管线工程、水利设施和农田道路造成一定程度的危害。到2000年底河北平原区发现构造地裂缝212处、482条，累计全长176．2km，河北平原区地裂缝总体发展有由南向北、由西向东推移的变化规律；河北平原区构造地裂缝方向性强，可以分为SN、NNE、NE、EW和NW五组。通过河北平原区域构造研究，应用分形模型对河北平原区地裂缝进行量化分类、确认，发现河北平原区地裂缝连通性差，为区域微破裂为主，断层蠕滑型地裂缝为辅的分类格局，另外断裂活动与地裂缝发展具有同向性，可以认为两者有共同的构造基础。     

高密度电法在水库渗漏检测中的应用

渗漏是水库的常见病害,但由于地质条件复杂,其位置及渗径较难被准确发现。目前高密度电法作为一种对低阻异常具有较高敏感性的无损检测方法,常被用于地质勘查中。为探究高密度电法在水库渗漏检测中的应用效果,以某水库渗漏为例,采用偶极-偶极方式对其渗漏进行检测,通过分析电阻率变化找到渗漏部位,并结合现场钻探结果进行对比分析。结果表明漏水点、溶洞存在位置、溶蚀裂隙较发育带都与此次高密度电法偶极-偶极式的检测方式的检测结果高度吻合,验证了高密度电法在水库渗漏检测中的有效性和可行性。