三峡工程永久船闸高边坡的科技攻关及其在布置方案优化中的成效

"三峡船闸高边坡技术"攻关专题是国家科技攻关项目"三峡工程重大技术问题"中涉及专业面广、难度大、经济效益巨大的一个专题,攻关目标和内容紧密结合工程实际,解决了主要技术难题,提供了设计施工和安全监测的总体思路和主要技术方法,并建议将原设计的闸室重力挡墙方案改为薄衬砌板,节约投资数亿元.施工和运行期安全监测成果证明,攻关成果和建议是正确的,达到了预期目标.     

三峡工程永久船闸供电系统设计简介

三峡永久船闸供电设计是永久船闸工程总体设计中的重要组成部分。其设计原则是：为船闸运用提供充足电力，在保障供电安全可靠性的基础上，保证供电质量，满足经济性，维护简便和集控调度要求。针对永久船闸有和电负荷多、单台电机容量大、运行方式多变和供电标高等特点，设计上提出了优选供电电源、合理划分供电区域和电压等级、设备与元件选择原则等。接线型式和运行方式进行了讨论。     

优化设计方法在三峡工程船闸人字门设计中的应用

综合运用罚函数法与ＤＦＰ法，构成“混成法”。先利用可变容差法可行域宽松的特点，提供一种“近乎可行点”作为初值，然后人为地中断迭代过程，在初值结果的基础上，用ＤＦＰ法将方程组线性化，使得迭代过程趋于稳定，当迭代进一步逼近最优解时，固定迭代步长，跳过柯西阵的修正，最后用罚函数判敛准则结束收敛。该法应用于三峡工程人字门船闸中，取得了很好的效果。     

关于三峡工程单级船闸的建议

关于三峡工程的永久能航问题，我国已进行了大量的方案比较和研究工作，船闸方面比较过单级带蓄水池的井式船闸和各种多级船闸布置方案（其中包括双线连续３－５级船闸和分散式带中间渠道的船闸方案等）。研究结果表明，井式船闸方案因通过能力较小，土石方开挖量大，技术条件及操作管理复杂等而被放弃，最终选定了布置紧凑，工程量较小，技术条件可靠，便于管理的双级５级连续船闸方案。本文作者比利时列日大学德乌斯教授曾于１９８     

试论三峡工程永久船闸运行中的补水与“溢”水

试论三峡工程永久船闸运行中的补水与“溢”水何永佳，周光奉（武装警察部队水电第三总队，成都，６１００３６）（武装警察部队水电第一总队，湖北宜昌，４４３１１３）人们对自然界某一事物的认识，往往都要经过一个从必然王国到自由王国的认识过程。船闸运行工况中的补...     

三峡水利枢纽船闸设计

长江是我国第一大河,三峡工程的建设,具有十分显著的航运效益。可行性研究阶段布置有双线5级永久船闸,一线临时与永久结合的垂直升船机,一线施工期临时船闸。工程建成后,可使川江航道的年单向通过能力由目前的1000万t提高到5000万t。三峡永久船闸是目前世界上总水头和规模最大的梯级船闸。可行性研究阶段永久船闸推荐采用连续5级船闸为代表的布置方案和多级船闸采用的水级划分方式及总体布置是合理的。船闸的水流和泥沙、闸室和阀门水力学、结构和设备等方面的关键技术问题是可以解决的。船闸的主要运行指标可以满足航运规划的要求。临时船闸为施工期通航所专用,在技术上不存在特殊的难题。     

对三峡工程船闸高边坡稳定性的再认识

像三峡船闸边坡这样的大型开挖工程，虽然做了“整体是稳定的”的宏观结论，但对其具体分析成果和结论，在尚未得到挖成验证之前，难免不暂存几分疑虑，笔者根据自己的十余年的工作和所了解的专家关注，对决定边坡稳定性的主要基本条件，重新做了整理分析，在此提出了一些认识，认为：初始地应力场主要不是质构造应力场，而是地形结构应力场；开挖后边坡体的应力和有状态不致超出现今的分析结果；边坡岩体在其工作环境条件下的属性主     

钢筋连接技术在三峡永久船闸中的应用

三峡永久船闸钢筋接头多，传统手工焊接已无法满足工程质量和进度的需要，除传统手工焊接外，先后应用了钢筋镦粗直(锥)螺纹、冷挤压、气压焊、电渣压力焊及熔槽焊等先进的机械连接方法，具有速度快、操作方便、质量可靠等优点。     

三峡工程永久船闸高边坡系统锚杆动态设计

三峡工程永久船闸系在花岗岩山体中开挖而成，开挖的岩石边坡即为闸室的侧壁。为 产有效地对边坡进行锚固以确保永久船闸的安全，随着施工的进行，在现场进行了边坡系统锚杆的动态设计。这里介绍动态设计的有关情况，内容的边坡锚固支护设计，施工地质勘测成果，安全监测成果。边坡系统锚杆动态优化设计和一期系统锚杆动态优化设计的效果。     

柔性材料在三峡工程中的应用

柔性材料是一种新兴的防渗墙材料。本文通过三峡工程的施工实践和大量现场施工质量检测成果，对材料的技术特性及其影响因素进行了介绍，并提供了柔性材料的基本配合比和施工配合比的调整方法。     

三峡永久船闸人字闸门分析与设计

讨论了人字闸门的工作特点，研究和建立了人字门的精细组合有限元模型，针对三峡模型人字闸门，研究了模型闸门的抗扭能力，分析了背拉杆对闸门抗扭刚度的影响，提出了背拉杆预应力的施加方案，详细计算了模型闸门关门挡水时和启闭时的应力、变形规律，研究成果已在三峡人字门设计和施工中应用，研究方法和结论对同类闸门的设计计算都具有较大参考价值。     

三峡船闸地质力学模型结构稳定研究

 本文阐述采用地质力学模型研究三峡船闸的稳定问题。其中包括用二维平面地质力学模型研究在自重和地应力作用下,双线船闸的开挖对于船闸边坡稳定的影响,及用三维地质力学模型研究在最不利的运行工况:自重、水压力、门推力作用下,双线船闸中隔墩的稳定;特别验证了60m中隔墩的稳定,为优化设计提供了依据。 本文还简单叙述了地质力学模型的特点,它的关键技术、及本课题的社会、经济效益。     

三峡永久船闸右挡水坝段帷幕灌浆施工措施

文中详细论述了三峡永久船闸右挡水坝段帷幕灌浆的整个过程，从各个方面去分析新情况、新问题，采取新措施，保证了三峡工程的质量。     

三峡永久船闸边坡17?17断面变形分析

三峡永久船闸南北两侧高边坡是否稳定,一直是国内外关注的重要问题。为了解高边坡现状及未来发展趋势,选择了边坡最高、地质条件复杂的17?17关键断面进行变形分析研究。采用的方法：① 对高边坡观测成果序列进行分析 ,找出其变化特点及规律; ② 对当前高边坡监测值与FLAC计算结果进行比较,判断二者变 形结果是否趋于一致; ③ 建立北坡、南坡统计模型,对当前到2035年期间时效位移年均增 量作预测。 通过①、②两种方法研究,认为当前边坡处于稳定状态; 通过③种方法研究,预测的时效增量很小,而且随着时间的推移年均增量还在逐步变小,认为边坡时效变形是稳定的。     

三峡永久船闸高边坡三维饱和--非饱和渗流场分析

三峡2号永久船闸高边坡在降雨入渗条件下闸室混凝土衬砌边墙的外水压力可能很大,有工程后患之虑。论文针对这个三维降雨入渗复杂渗流场问题,采用基于广义达西定律理论之上的非稳定饱和——非饱和渗流场求解的有限单元法,对不利的连续数天降暴雨情况下的不同时刻的边坡渗流场特性进行计算分析,给出各个典型时刻2号船闸高边坡体中渗流场等水头线和闸室混凝土衬砌墙背面外水压力水头的大小,并与设计允许值进行对比分析,进而给出降雨入渗对闸室边墙稳定的影响程度,有无破坏性作用等。     

三峡船闸进水口三维水动力特性数值模拟

以三峡船闸进水口输水系统为研究背景,建立三峡船闸进水口的数值几何模型;同时根据进水口水流具有自由表面及较大弯曲壁面的流动特性,建立计算模型和网格边界。在此基础上,分别对三峡船闸进水口在145.0 m及175.0 m（正常蓄水位）两种库水位条件下输水运行进行了数值模拟,其计算结果与物理模型及原型观测数据对比,较为吻合,说明该数值模型对研究上游引航道通航水流条件及输水廊道的水力特性,具有较好的效果。     

三峡工程永久船闸地面混凝土夏季施工温控

介绍了三峡工程永久船闸地面混凝土在１９９９年夏季施工中所进行的各种温控措施。实践表明，只要温控措施得力，在高温季节大量浇筑基础约束区混凝土或大体积混凝土，不但能满足混凝土温控标准，还能有效地赢得工期，缩短工程建设周期。     

三峡船闸反弧门水弹性振动初步试验研究

本文简要介绍了水弹性振动模型相似准则,对三峡船闸反弧门采用近似满足水弹性振动相似准则的有机玻璃模型进行流激振动试验,并在空气中进行模态分析。试验表明阀门的振动是随机振动,不仅有质量振动,而且有结构振动,有若干阶模态被激发参与振动。在开门和关门过程中,阀门面板脉动压力和阀门的流激振动是不大的,与葛洲坝船闸阀门段内不出现大空泡溃灭时的振动水平相当。由于采用的常压模型不能模拟阀门段的空化现象,对于廊道内可能产生的空泡溃灭所引起的阀门振动尚须通过减压模型进行研究。     

三峡工程船闸区地应力场初探

本文概述了自1984年以来三峡水利工程地应力测量成果,并且以此测量成果和地质条件为依据,对船闸地区进行地应力场分析。通过这些分析计算,对该地区的地应力场的变化规律有了初步的认识。     

三峡船闸混合式闸室墙稳定研究

 介绍采用地质力学模型研究三峡船闸四闸室混合式闸室墙的稳定问题。分析了在船闸闸墙后的岩体中存在倾向闸室的陡倾角裂隙和由两组陡倾角裂隙构成的不稳定岩体——楔形体对闸墙稳定产生的影响以及在墙后渗压力作用下船闸闸墙与基岩不同接缝形式的锚杆应力分布规律；闸墙墙体、重力式墙、楔形体的位移情况；在超载情况下船闸的破坏机理和破坏发展过程。研究表明锚杆对闸墙的整体稳定起到了较好的作用，闸墙的破坏主要取决于锚杆和砂浆的极限粘接强度。锚杆的应力分布规律和最大拉应力出现的部位均与闸墙和基岩的接缝方式有关。