小浪底水利枢纽地下工程设计综述

黄河小浪底水利枢纽是治理黄河的特大型控制工程，为了满足枢纽总布置的要求，在左岸相对较单薄的山体内布置有：３条孔板泄洪洞（由导流洞改建而成）、３条排沙泄洪洞、３条明流泄洪排漂排污洞、６条发电洞、３条尾水洞、１条龙溉洞和典型的三洞室布置的地下厂房，形成了小浪底枢纽洞室群的独特布置格局。小浪底枢纽地下工程规模浩大，其地下洞室的设计各具特点，孔板洞内采用多级孔板消能，排沙洞采用后张法预应力混凝土衬砌结构，不设刚性支护的大跨度地下厂房，这些新技术的采用，为今后高土石坝导流、泄洪、发电问题的处理开创了新路。     

小浪底水利枢纽孔板泄洪消能研究

黄河小浪底水利枢纽在世界上首次大规划采用多级孔板消能（Ｍｕｌｔｉ－Ｏｒｉｆｉｃｅｓ Ｅｎｅｒｇｙ Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）技术，把３条大直么蔚流洞改建为永久泄洪洞。在小浪底多级孔板消能洪汇洞的设计中，对消能室内的流态、流速和压力变化规律进行了试验，对孔板消能水头损失系数及其影响因素，以及孔板消能室空化问题进行了研究，并在碧口水电站直径４．４ｍ的排沙洞进行了小浪底孔板洞中间试验，上述试验结果均表明，     

小浪底工程3号孔板泄洪洞充水平压系统管道振动原型观测

为了充分论证小浪底枢纽孔板泄洪洞充水平压管道的可靠性，对其在上游库水位为252．30m及50m工作水头下的管道振动特性进行了原型观测，通过对原型观测成果的分析研究，得到振动应力在允许值范围内，但振动位移较大的结论，这为今后小浪底水利枢纽孔板洞充水平压管道的改进和安全运用提供了理论依据。     

四川稻城河日霍水电站首部枢纽布置研究

稻城河日霍水电站,首部枢纽布置方案与施工导流结合,经混凝土溢流堰与混凝土闸坝方案比选后,最终确定采用混凝土闸坝布置方案。闸坝方案首部枢纽由3孔泄洪闸、1孔冲沙闸、发电洞进口闸及两岸混凝土重力坝连接坝段组成;基础防渗采用水平铺盖加悬挂式防渗墙布置方案,确保渗流稳定满足设计要求。     

向家坝水电站左岸高边坡开挖与支护施工技术

向家坝水电站枢纽布置因受地形条件制约,需开挖左岸山体以满足二期导泄流建筑物、升船机上下游引航道布置条件。开挖后形成的高边坡地质条件复杂,且存在煤层采空区和煤洞,成为影响高边坡局部稳定的主要因素。为保证高边坡稳定及枢纽运行安全,需对其采取加固措施。经研究,高边坡处理采用了锚索、锚杆等常规支护措施,并对煤层采空区及煤洞进行了回填。处理后监测表明,左岸高边坡整体保持稳定状态。     

黄河万家寨水利枢纽大坝安全监测系统改进完善方案

万家寨水利枢纽工程为黄河中游第一级控制性枢纽工程,及时准确地监测枢纽大坝的位移变化,不仅关系大坝本身的安危,对下游河道和两岸安全、晋蒙电网的安全稳定运行都有重要意义。根据万家寨水利枢纽大坝安全监测系统现有观测设施、设备的运行情况及实测资料,经过分析和现场试验,提出了万家寨监测系统存在的不足及改进完善方案。     

小浪底2号孔板洞中闸室突扩突跌式掺气设施原型观测研究

结合小浪底2号孔板消能泄洪洞中闸室的原型试验,介绍了小浪底2号孔板洞中闸室突扩突跌掺气减蚀设施在100 m以上高水头下的水力特性,说明中闸室设计合理,运行安全。     

小浪底孔板消能泄洪洞过流原型观测试验

小浪底水利枢纽的三条孔板消能泄洪洞,是目前世界上采用孔板消能技术的最大的泄洪洞.孔板泄洪洞的实际泄洪效果和安全性,一直是专家关注的焦点.1号孔板消能泄洪洞过流原型观测试验,就长期以来国内外专家十分关注的孔板洞消能效果、水流空化、脉动水流诱发衬砌结构及围岩的振动、中闸室出口水流的掺气及空腔负压、闸门开启过程的流激振动以及孔板环、衬砌结构应力等进行了现场测试.从压力系数和消能系数分布看,原型观测结果与模型试验结果吻合较好,验证了模型试验成果的相似性.     

大梁水库放水洞多级孔极消能工孔板布置的设计与试验

针对大梁水库放水洞多级孔板消能问题，分析了多级孔板消能中孔径比、上游水位及出口面积对水流空化数的影响。在此基础上给出了多级孔板布置的设计方法并在大梁水库放水洞试验中进行了应用。实践表明，该方法能给出较为合理而实用的布置方案。     

环氧砂浆在小浪底工程中的应用

1概述小浪底泄洪排沙建筑物由1座进水塔、3条孔板洞、3条排沙洞、3条明流洞、1条正常溢洪道组成。由于黄河水含沙量大的特点,高速挟沙水流对洞体的磨蚀很大。孔板洞、明流洞、排沙洞的进水塔流道段设有5～10mm两种环氧砂浆层(根据不同部位设置)来抵御挟沙水流的磨蚀。2005年汛前,对小浪底泄洪洞群进行检查时发现孔板洞闸门段、排沙洞闸门段、明流渠闸门段的环氧砂浆涂层存在剥蚀现象。为保证泄洪安全,对剥蚀部位进行了处理。     

三门峡水利枢纽底孔破坏机理及改建措施研究

泥沙磨蚀是三门峡水利枢纽的关键问题,泄流排沙底孔担负着主要的排沙任务,由施工导流底孔改建的1￣8号底孔过流后发生严重破坏。基于大量模型试验和原型观测的资料,分析底孔水流的流态和空化特性、底孔破坏机理,介绍了底孔的二期改建措施及应用效果,说明底孔改建是成功的,其经验对其他工程泄流排沙建筑物的设计具有重要意义。     

真空激光准直测坝变形系统在哈达山水利枢纽工程中的应用

文章介绍了DB3200型真空激光准直测坝变形系统在哈达山水利枢纽大坝安全监测中的推广应用情况,及项目实施过程中积累的先进经验.该系统实现了自动化数据的采集及远程控制自动化采集,具有高效率、高精度等优点.通过该项目的成功实施,进一步证明了该技术在国内水利行业进行重点推广的可行性.     

乐昌峡水利枢纽安全监测系统及其应用

乐昌峡水利枢纽是一座以防洪为主,兼有发电和改善生态环境等综合效益的大型水利枢纽工程,水工安全监测对枢纽运行工程安全起预防保障作用。该文从水工建筑物安全监测自动化系统总体结构、应用成果分析等方面,阐述了安全监测系统在乐昌峡枢纽的应用。     

流域输沙模数线性回归模型研究

在小流域水利工程设计中,由于泥沙监测资料少,给水利工程设计带来不便。现通过对一元回归模型原理及显著性进行分析,结合西台峪小流域实验站多年输沙监测资料,建立年输沙模数与年降水量的相关关系,并对其相关性进行检验。根据该小流域实验资料建立的相关关系,在附近流域进行水利工程设计时,在下垫面因素比较相似的情况下,可以移用该流域相关关系计算年输沙模数。     

万家寨水利枢纽大坝安全监测系统改造设计

万家寨水利枢纽是黄河中游干流上的大型水利枢纽工程。针对大坝变形、渗流及自动化监测系统存在的问题，对大坝安全监测系统进行了改造设计，内容包括新增和改造变形和渗流监测项目，改造和升级自动化系统软件和硬件。通过改造，万家寨大坝安全监测系统将成为一个项目齐全、先进可靠的安全监测系统。     

卡拉贝利水利枢纽联合进水口进水塔群的布置及抗震设计

卡拉贝利水利枢纽进水口塔群设计面对高烈度地震频发、多泥沙、高水头运行等不利条件,通过对塔群设计遭遇的这些难题的分析认为,需从塔群布置、枢纽防沙、孔口尺寸和高程的确定及抗震设计等方面采取应对措施。因此提出了如下措施:设置高水头下的深式进水口,为确保水库运行安全,有条件时建议设置两条深孔泄洪洞;由于水库调节库容设计时已考虑水库运行50年泥沙淤积量,因此枢纽防沙主要是电站防沙,设计中通过抬高发电洞进口底板高程、前沿平齐布置等措施减少泥沙对机组磨损,同时制定合理的水沙调度方案使水库长期发挥效益;深式进水口各进口尺寸高程的确定需满足淹没深度、高水位泄洪、低水位排沙、导流度汛及放空等要求;综合分析考虑有限元和材料力学两种方法的计算结果,在回填混凝土顶面竖向应力较大处应增加竖向钢筋,以加强抗震措施。     

尼尔基水利枢纽溢洪道金属结构设计

尼尔基水利枢纽溢洪道金属结构设计采用健全的闸门系、合理的门槽形式以及实用的启闭机械,较好地解决了低水头、大泄量、大跨度、流态不易控制的泄洪难题,满足了枢纽工程调控泄水的要求。     

天生桥二级水电站引水防沙设计与运行效果

南盘江属于南方多沙河流，天生桥二级水电站首部进水口是低坝水库容水库取水，在天生桥一级水库建成之前能否解决好引水防沙难题，是工程建设成败的关键。通过选择较理想的坝址、利用一个开阔河弯的末端布置引水防水设施，深入研究水沙条件，优化防沙设施布置，开展泥沙模型试验验证，实行水库合理调度运行，较理想地达到了引水防水效果。     

乐昌峡水利枢纽工程右岸坝肩边坡渗流场边界反演分析

以确定乐昌峡水电站右岸坝肩边坡地下水位边界为目的,首先以现场监测资料为基础,通过非线性方法拟合各类地下水位边界条件,其次建立三维有限元边坡模型并结合遗传神经网络对地下水边界条件进行反演,最后通过有限元方法计算得到边坡渗流场。计算结果与实测水头较为接近,表明构造的非线性地下水位边界与遗传神经网络反演相结合的方法能够解决复杂渗流场边界水头的确定问题,研究成果对乐昌峡工程的渗流分析以及类似工程具有一定的指导意义。     

基于GENIE组态软件的水沙控制和数据采集系统研究

在对组态软件及GEME组态做简要介绍的基础上，进行了潮流泥沙物理模型水沙控制和数据采集系统分析，并介绍了有关控制和数据采集设备的组态过程和技术要点，结合三门核电厂潮流泥沙物理模型试验项目，首次将工控组态软件GENIE应用于大型潮流泥沙物理模型试验，实现了水沙控制和数据采集的自动化，并取得了很好的效果。