陕西省引汉济渭工程建设与管理浅析

<正>一、研究背景1.引汉济渭工程概况引汉济渭工程是目前陕西省水利项目中投入最大的,工程涉及黄河和长江两大流域,行政区划涉及整个关中地区和陕南的汉中、安康市,是陕西省内的南水北调骨干工程。工程由黄金峡水利枢纽、三河口水利枢纽和秦岭输水隧洞三部分组成,建设内容涉及大型水库枢纽、大型抽水泵站、超长深埋隧洞等,工程线长点多,范围广,工程规模大,工程构成复杂。     

泵站高扬程自平衡多级离心泵安装关键技术与调试运行

通过陕西东庄施工供水项目逐级加压泵站高扬程自平衡多级离心泵安装技术的实践经验,从水泵和电机安装前的各项准备、安装顺序和泵联轴器与电机联轴器同轴度的校正安装技术,以及调试和运行整个过程施工实践经验进行总结说明,详细介绍联轴器同轴度和端面间隙检查校正简易快捷的方法,以便供后续类似工程项目安装人员参考借鉴.     

引汉济渭工程运行与调度关键技术研究

本文针对引汉济渭工程运行与调度这一复杂的科学问题,通过理论研究、技术攻关,试图在解决水资源优化配置的理论和方法上有所突破,形成更加成熟、准确和有效的工程运行与调度的思路和方法,为引汉济渭工程的顺利实施奠定了坚实的基础.     

南水北调工程低扬程水泵选型关键技术及应用研究

南水北调东线工程在黄河以南分13个梯级泵站抽引,向北输送长江水,一期工程需新建21座及改造4座大型低扬程泵站,新安装大型水泵95台套,总装机功率235．2Mw。水泵的性能直接关系到调水的可靠性和经济性。为确保工程前期工作质量,水利部南水北调规划设计管理局组织开展了针对大型低扬程水泵选型关键技术及应用方面的研究。主要就该项研究的特点进行总结和介绍,以供今后其它调水工程参考。     

黄河高扬程大型泵站水泵设计选型中存在的技术难题及解决方案

水泵机组是泵站工程的核心设备,可以说是工程的心脏,决定着工程的效率以及运行、维护的难度,进而影响工程的效益,所以在选型中选择适合工程建设条件的、设计中采用先进理念的、生产中采用最先进工艺和最适合材质及最可靠质量的水泵至关重要.根据黄河上修建高扬程大型泵站水泵选型所存在的技术难题,提出相应的解决方案,最终完成水泵选型,为...     

引汉济渭工程大坝温控防裂与施工质量控制研究

本文结合引汉济渭工程两个重要的水利枢纽施工温控防裂与施工管理实际,综合分析论证了引汉济渭工程碾压混凝土重力坝或拱坝,碾压混凝土坝施工期的温控防裂与施工质量控制系统,提出了工程大坝温控防裂与施工质量控制的基本途径,为引汉济渭工程水利枢纽施工探索了新的途径。     

高扬程两级双吸离心泵时序效应研究

因叶轮与导叶的周向相对位置变化而产生的时序效应对水泵性能有直接影响。本文针对一台两级叶轮均为6叶片的双进口两级双吸离心泵首级叶轮、过渡流道和第二级叶轮所组成的相位分别为0°、15°、30°及45°等4种方案,对0.6Q、1.0Q及1.2Q等3种典型工况下的水泵瞬态特性进行了研究,分析了过流部件压力脉动频域特征,总结了压力脉动及叶轮径向力变化规律。研究表明:两级双吸离心泵叶轮相位对水泵扬程及效率的影响不显著,偏差在2%以内,但相位对水泵过渡流道和压水室压力脉动影响大,在设计工况下,相对于0°、15°及45°方案,30°方案对过渡流道入口隔舌处压力脉动主频幅值削减度分别达70%、38%和40%;对压水室隔舌处压力脉动主频幅值削减度分别达31%、18%和22%。4种方案对应的离心泵叶轮径向力在各工况下均呈周期性变化,且30°方案下叶轮所受到径向力最小。为保证水泵安全稳定运行,建议两级双吸离心泵首级叶轮与第二级叶轮在圆周向呈对称交错安装。本文研究成果为高扬程多级离心泵的优化设计和稳定运行提供了科学依据。     

引汉济渭工程初期调水风险特征研究

为解决引汉济渭工程运行中调水风险因素与特征规律识别不全面的问题,以工程运行初期为研究对象,采用专家调查法识别工程主要调水风险因素并确定风险组合类型,再建立危险度模型,分析单一风险因素的稳定性和风险组合危险度的特征规律。研究结果表明：变异系数越大则风险因素稳定性越差,其中管理失误风险因素最不稳定,其值高达0.998;水源不足、需水量增加两类风险因素叠加后风险组合的危险度更高;风险组合的危险度与风险因素数量之间没有明显的正向关系。研究成果补充了引汉济渭工程调水风险特征研究的不足,为制定针对性风险减控和管理策略提供技术支撑。     

引汉济渭工程秦岭隧洞TBM的刀具选型试验

引汉济渭工程秦岭输水隧洞TBM施工遭遇超硬岩石,在试掘进阶段进度严重滞后于合同计划指标。为了减少刀具更换时间、促进施工进度,将刀具选型试验作为突破口。通过利用各厂家提供的刀具进行TBM试掘进,将每家2把刀具交叉安装在相应刀位上,在试验过程中进行磨损量测试、岩石抗压强度测试。从这两项指标定量分析刀具选型,结合过渡区域刀具磨损量及速率、面刀区域刀具磨损情况、整刀使用寿命、极限磨损情况、2 km试掘进阶段刀具消耗情况,综合评价各类型刀具性能。结果表明,受掌子面平整度、岩石强度及石英含量影响,不同部位的磨损量、变形都存在较大差异,尤其不同处理工艺的刀具,其耐磨值和稳定性决定着TBM的掘进速度。研究成果对超硬岩隧洞TBM刀具的选取具有一定的参考价值,也对刀具材料的研究提供了基础数据。     

含支线调蓄的调水系统水库群联合调度

针对调水工程与其支线调蓄工程所面临的复杂水库群联合调度问题,以陕西省引汉济渭调水工程及其支线调蓄工程焦岩水库、玉带河水库构成的联合调度系统为工程实例,运用拓扑概化方式揭示了各水源之间的水利－水量联系,并由此构建了联合调度模型,采用协同粒子群算法求解了10 a长系列调度,提出了单一水库多目标供水方案,解析了耦合系统补给调水效果。结果表明：支线调蓄工程能够在均衡多目标供水效益的基础上,通过耦合系统有效增加补给调水量,显著改善调水过程。     

引汉济渭工程运行调度综合服务平台的应用实践

针对引汉济渭工程运行调度的实际需求和特点,基于云计算技术,采用面向服务的体系结构(SOA)和JAVA EE平台技术架构,研发了基于云服务架构的引汉济渭工程运行调度综合服务平台,建立了基于平台、组件、知识图及可视化工具灵活搭建的引汉济渭工程运行调度业务应用系统构建模式,形成基于平台、基于组件、基于主题、基于可视化的应用模式,解决了传统的工程运行调度系统应用性差、功能单一、可扩展性差及应用模式单一等问题。通过平台提供工程运行调度业务服务,为工程联合调度提供技术支撑。     

引汉济渭工程运行调度模式研究

从引汉济渭工程运行调度的实际需求出发,设计了工程运行调度新模式并集成实现。基于Hadoop搭建工程运行调度大数据服务平台,基于数字地球构建了工程运行调度可视化仿真系统,基于云服务架构建立工程运行调度应用支撑平台,以主题、组件、知识图为牵引建立了工程运行调度应用支撑库,基于数字地球和应用支撑平台构建了工程调配水一体化数字水网,基于平台、数字水网、组件、知识图搭建了工程运行调度主题业务应用,实现了运行调度业务主题化云服务。该模式技术理念先进,应用灵活方便,适用性强,可为工程运行调度提供重要技术支撑,具有良好的应用前景。     

基于后续水源保障的引汉济渭工程建设管理体制与机制初步研究

本文通过对基于后续水源保障的引汉济渭工程的特性及陕西社会发展的要求出发,通过借鉴国内外相关跨流域调水工程的成功经验,研究探索科学、合理的引汉济渭工程管理体制与运行机制,为实现工程顺利建设及长期、规范和良性运行,发挥调水综合效益提供科学依据。     

高磨蚀性硬岩地段敞开式TBM掘进参数优化和适应性研究

通过论述敞开式TBM的施工特点,结合敞开式TBM在引汉济渭工程秦岭隧洞高磨蚀性硬岩地段施工的具体情况,详细陈述敞开式TBM在隧洞掘进过程中遇到的典型问题及现场采取的施工措施,对TBM在高磨蚀性硬岩地段掘进中掘进速度的影响因素和敞开式TBM适应能力进行分析。结果表明,在高磨蚀性硬岩地段,TBM掘进参数拟定宜采用高转速、低贯入度、高推力、低扭矩的"两高两低"模式。研究成果为引汉济渭工程秦岭隧洞TBM施工段岭南工程后续掘进施工提供了掘进施工依据,且对实现TBM快速掘进提出了具体建议。     

引汉济渭初期运行黄池沟流量调节方案研究

水位控制是输配水工程能否稳定输水的关键。黄池沟配水枢纽是引汉济渭工程沿线唯一的调节工程,由越岭段末节点、黄池沟调蓄池、南北干线首节点组成,开展不同工况下流量调节是保障引汉济渭工程安全生产、及时发挥效益亟待研究的问题。首先通过构建越岭段末节点到调蓄池、调蓄池到南干线首节点、调蓄池到北干线首节点的非恒定流伯努利能量方程,建立了黄池沟水位动态控制模型;然后采用牛顿-辛普森法和Pressiemann差分法对模型进行求解,获得了不同充水方案和不同配水流量下调节控制策略,并分析了不同工况下水力过渡特性。结果表明：该模型能够获取不同工况下水位动态调节控制策略,同时水力过渡过程相对平稳,能够保证工程安全运行。研究成果可为类似输配水工程的水位动态控制提供参考。     

引江济汉工程膨胀土处理研究与实践

在大量试验研究的基础上,建立了适合工程区域地质特点的膨胀土判别与分类方法。借鉴其他工程成果,按照样本数量1/3的方法划分渠道膨胀土的膨胀潜势等级。针对不同类型渠段,制定了相应的工程处理措施,对工程后续设计与施工具有重要的指导作用,取得了良好经济效益与社会效益。     

引汉济渭二期高地下水位盾构隧洞渗流应力耦合研究

白鹿塬洞段是引汉济渭二期工程黄土区隧洞中埋深最大、地下水位最高的隧洞工程,其盾构法施工的可行性与安全性尚不明确。为此,应用ABAQUS渗流-应力全耦合数值模拟方法,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型与刚度迁移法,对白鹿塬282.22 m埋深泥岩洞段的盾构掘进过程进行了三维仿真,重点分析了隧洞掘进阶段典型断面围岩孔隙水压力、应力变形、塑性区以及衬砌结构受力变形的变化规律。结果表明：典型断面处孔隙水压力随开挖过程先降低后回升,随后趋于稳定,距离掌子面前缘约3.6 m的隧洞断面处产生体积收缩,从而造成超孔隙水压力,压力水头最大值约248.0 m;洞周收敛,顶拱下沉,底拱隆起,隧洞周围围岩应力、应变、径向变形呈对称性分布,等效塑性应变主要发生在洞侧3 m深度范围内,顶拱无明显的塑性区,故围岩的最可能破坏模式为侧拱围岩塌落;在施工阶段衬砌结构内外缘以压应力为主,最大压应力为18.77 MPa,衬砌顶拱、底拱外缘以及拱腰内缘边墙产生较小的拉应力,约为0.85 MPa,均满足抗压承载力和抗拉强度要求。研究结果可为引汉济渭二期工程的安全运营及灾害防治提供参考依据。     

膨胀土水泥改性拌和工艺研究与实践

南水北调中线一期引江济汉工程渠道5标施工项目膨胀土区段全长3.6 km,膨胀土属中等膨胀土。设计采用掺6%水泥改性换填的方法进行膨胀土边坡处理。为达到膨胀土水泥改性的实际效果,确保工程质量,曾采用旋耕机拌和法及路拌机拌和法进行膨胀土水泥改性拌和现场试验,拌和效果不好,经过研究与探索,结合工程实际及土料特性等最后采用厂拌法(破碎+拌和)取得满意效果。     

引黄济青改建工程通信与自动化系统质量测试研究

一、概述(一)项目背景山东省引黄济青工程是为解决青岛城市用水,保证青岛市经济社会可持续发展,兼顾沿线农业用水和人畜饮水的大型跨流域、跨地区、远距离调水工程,也是2003