乌东德及白鹤滩特高拱坝智能建造关键技术

金沙江乌东德、白鹤滩水电站是目前世界上在建的规模最大、技术难度最高、建设环境条件最复杂的大型水电工程,需要建设300 m级特高混凝土双曲拱坝,面临众多关键技术难题和安全优质建设的管理挑战。本文遵循“全面感知、真实分析、实时控制”的闭环智能控制理论,将现代信息技术与水电工程建设深度融合,构建了聚焦核心工艺过程与主要业务流程的大坝智能建造技术路线。围绕安全优质高效建设乌东德和白鹤滩两座特高拱坝的工程需求,对混凝土施工质量全环节实时监控、混凝土温控全过程实时控制、工程全生命期安全与工作性态评价、全坝低热水泥混凝土性能复核、智能建造管理平台iDam深化研发等关键技术进行了探索研究和实践应用,并研发相应的智能化控制设备和管理系统。工程实践表明,智能建造中形成的关键技术及管理平台极大提高了工程建设的技术水平和管理效率,将提升中国水电的核心竞争力,为“一带一路”水电工程开发和基础设施工程建设提供更好的技术支撑。     

溪洛渡特高拱坝建设项目管理模式创新与实践

水电资源是重要的清洁能源之一.当前世界各国都在大力开发可再生的清洁能源.为实现能源结构调整目标,中国可再生清洁能源开发任务非常艰巨.随着中国"西电东送"战略的实施,在西南、西北地区复杂基础上已建、在建或拟建的特高混凝土拱坝日趋增多,如已建的小湾拱坝(坝高294.5m),在建的大岗山拱坝(坝高210m)、溪洛渡拱坝(坝高285.5m)、锦屏I级拱坝(坝高305m),拟建的白鹤滩拱坝(坝高289m)、乌东德拱坝(坝高265m)、龙盘拱坝(坝高273m)、马吉拱坝(坝高300m,拟选)、松塔拱坝(坝高310m,拟选)等.这些高坝枢纽库容大、装机容量大、水推力巨大(溪洛渡拱坝约1500万t,小湾拱坝1600万t,锦屏I级拱坝1300万t),一旦发生严重破坏,不仅会造成重大经济损失,而且会造成难以估计的人民生命和财产损失.     

白鹤滩水电站工程建设关键技术进展和突破

白鹤滩水电站是目前在建的世界最大水电站,工程建设过程中面临复杂地形地质地震地灾条件下高坝大库建设、巨型水轮发电机组大型地下洞室群安全高效施工、高水头大流量窄河谷非对称300 m级高拱坝泄洪消能、百万千瓦级水轮发电机组制造安装等难题。中国长江三峡集团有限公司与参建单位联合攻关,在300 m级白鹤滩高拱坝建设关键技术、泄洪消能技术、百万千瓦级水轮发电机组地下电站洞室群开挖技术、枢纽区工程边坡和地质灾害防治安全技术、智能化建设技术等方面取得了重大进展和突破,提升了我国坝工技术和水平。     

两种低热与中热硅酸盐水泥混凝土热力学特性对比分析

结合白鹤滩水电站大坝主体混凝土,全面对比了2种低热与中热硅酸盐水泥混凝土的抗压强度、干缩率、自生体积变形和绝热温升等热、力学特性。研究结果表明:采用相同水胶比和粉煤灰掺量时,低热硅酸盐水泥混凝土的7,28 d龄期抗压强度、劈拉强度、极限拉伸值、抗压弹模均低于中热硅酸盐水泥混凝土,90 d龄期时2种水泥混凝土的强度基本相当,180 d龄期时低热硅酸盐水泥混凝土超过中热硅酸盐水泥混凝土;2种水泥混凝土的干缩率较接近,低热硅酸盐水泥混凝土的28 d绝热温升比中热硅酸盐水泥混凝土低2.0~3.5 ℃,2种水泥混凝土的自生体积变形均表现为微膨胀。综合比较认为,该低热硅酸盐水泥混凝土的抗裂性能优于中热硅酸盐水泥混凝土。     

大型水电工程智能安全管控体系研究

智能工程技术的发展促进了水电工程安全管理优化升级,但针对大型水电工程的全面智能化的安全管控体系尚未形成。为此,首先定义了大型水电工程的智能安全及智能安全管控体系,从自主性、实时性、可靠性、鲁棒性和整体性5个方面归纳了智能安全管控体系的特点。以现有的智能识别及反馈预警系统为基础,以新开发的智能识别及反馈预警技术为补充,以"全面感知、真实分析、实时控制"闭环智能控制原理为基本要求,构建了大型水电工程智能安全管控体系。以白鹤滩水电站为例,展示了该智能安全管理系统的应用成效,并探讨了我国大型水电工程智能安全管控体系未来的发展方向。     

水压爆破在人工开挖抗滑桩中的应用

抗滑桩由于其显著的抗滑作用,近年来在滑坡地质灾害治理工程中得到广泛的采用。由于产生滑坡地质灾害的地层及水文条件的复杂性,给抗滑桩的成孔施工带来了极大的困难,特别是在遇到含水、坚硬漂石层中施工时,施工安全、质量、进度、成本都会受到严重的影响。特对“康定城区白土坎滑坡整治二期工程”施工中遇到的含水、坚硬漂石土所采取的水压爆破进行总结分析。     

金沙江下游梯级水电工程建设风险管理实践

金沙江下游梯级水电站开发,对于构建清洁低碳、安全高效的现代能源体系,促进西部地区经济社会协调发展,建立以水电为核心的水风光储蓄一体化清洁能源基地,助力“双碳”目标实现具有重要意义。针对金沙江下游电站建设“四高、三大、两岸、一严”的技术和管理挑战,本文通过对工程建设风险和项目法人建设管理能力的全面分析,系统总结了在金沙江下游水电开发过程中形成的工程建设管理理念、项目管理模式、绿色水电实践、和产学研用协同创新机制等实践经验,有效解决了工程建设各项关键技术难题和重大管理问题,促进了金沙江下游梯级水电工程的顺利建设。     

含双裂隙组灰岩边坡渐进失稳过程分析

利用离散元MatDEM软件二次开发功能建立了含双裂隙组的灰岩边坡数值模型,重点关注边坡位移和摩擦热的变化情况,分析了含双裂隙组灰岩边坡的渐进失稳过程,再与矿山现场位移监测数据和边坡坡顶破坏模式进行对比。结果表明,含双裂隙组灰岩边坡的破坏过程在竖向裂隙的影响下是一个由表及里逐步“剪切滑移-张拉断裂”的渐进失稳过程,依据滑移面的数量可分为裂隙贯通、初层滑动、二层滑动和三层滑动4个阶段。数值模拟结果与矿山现场监测数据一致,证实了MatDEM软件在研究裂隙边坡破坏模式上的可适用性,可为矿山未来的监测和治理提供参考。     

汶川大地震给金沙江下游水电开发带来的思考

2008年5月12日四川汶川发生的8.0级特大地震,为新中国历史上震级最大、影响范围最广、破坏最严重的地震.本文通过对汶川大地震中岷江流域沙牌、紫坪铺等已建水电工程震损情况的实地调查,分析了水电工程抗震表现和主要设施设备防震抗震性能,得出了一些重要的结论:大坝工程经受住了远超设防标准的强震考验;地下电站具有较强的抗震能力,但应注意隧洞进出口位置的合理选择;应进一步加强泄洪设施及设备的抗震性能,尤其是要具备应急使用条件.文中还结合金沙江下游河段梯级水电开发的实际,提出了水电工程和水库防震、抗震安全管理值得关注的几个主要问题:建立水库地震监测系统;加强电站枢纽工程区及周边强震监测;健全强震下的应急机制和应急预案;确保重大地震灾害情况下的通信保障和交通运输保障等.