峡江枢纽围堰施工河道水力特性2维数值模拟

为阐明峡江枢纽围堰施工期河道水力特征,指导工程施工,采用峡江站水文资料及枢纽实测水位,在率定好1维数学模型的基础上,建立了赣江峡江段平面2维水流数学模型,定量计算枢纽重要水域水流流态,分析流场形态的变化特征和局部流态对枢纽尤其是围堰的影响,并将研究结果与物理模型试验结果做了对比分析.结果表明2维数学模型能较准确地计算围堰工程局部水位及流场变化情况,峡江枢纽围堰施工方案可行.     

富春江船闸改扩建工程围堰过水水流流场数值模拟

富春江船闸改扩建工程施工时,部分围堰处于枢纽泄洪消能区,围堰附近水流流速大、流态复杂,对施工围堰稳定不利.本文采用带自由表面的三维k-ε水气两相紊流数学模型,模拟过水围堰区域复杂的水流流场,获取围堰附近的流态、流速分布、涡量分布及压力分布规律,为围堰防护设计与施工安全提供依据.     

三峡枢纽右电站和地下电站前淤积和流态变化趋势分析

三峡枢纽运行中后期,由于坝前的泥沙淤积将明显改变近坝区的流态,从而影响泄流建筑物的过流能力和电站的出力。本文建议将三期纵向围堰加高到１４８米高程并向上游延长４００ｍ,右电厂和地下电厂直接从围堰右侧进水,这将明显地改善坝前特别是右岸电厂及地下电厂前的流态,对保证枢纽的过流能力和增加发电量都有重要意义。一、右岸电站厂房前的淤积形态和流态清华大学的三峡库区泥沙模型试验的结果表明［１］,在三峡枢纽运行３０～４０年以后,随着库内泥沙淤积,坝上游两岸逐渐形成边滩。图１为枢纽运行第７６年时坝上游河段的淤积形态…     

船闸防撞装置应用分析

水运枢纽工程的正常运行离不开船闸的作用,而船闸的安全运行直接关乎到水运枢纽工程建成后航道的正常通航。由此可见,加强对船闸防撞装置的研究具有现实意义。本文结合实际案例,就船闸防撞装置的应用进行分析。     

三峡工程施工设计与实践

三峡枢纽工程施工规模巨大,施工强度高,技术复杂。针对施工期通航、长江截流、高强度土石方和混凝土施工、三期碾压混凝土围堰和双线五级船闸等诸多施工技术难题,工程采用了“三期导流、明渠通航、围堰发电”施工方案。文章重点介绍了施工导流、土石方和混凝土工程施工实践与主要创新成果。     

调节水池对高水头船闸取水区域波动影响的数学模型

研究了调节水池对高水头船闸取水区域水位波动的影响，建立了单调节水池、双调节水池串联和并联等三种情况的数学模型。运用建立的模型对三峡工程船闸取水系统的取水流量进行了计算。结果表明：调节水池具有降低取水最大流量，减小引航道水位波动，同时降低船闸内的充水流量，减小水位波动的作用。因此，设置调节水池对降低引航道取水区域的水位波动和改善船闸取水系统的流态是一种有效可行的方案。     

关于三峡枢纽上游引航道布置的建议

三峡枢纽的年设计通航能力为5000万t，通航建筑物由永久船闸和升船机组成，上下游分别有2～3km的防淤隔离堤。关键技术问题为上游隔离堤内因船闸取水而产生的往复流涌浪将影响船舶的航行安全，取水及往复流和异重流产生的严重淤积；下游隔离堤内则主要是异重流淤积。     

南坪船闸工程重要性及创新设计

浍河南坪船闸位于安徽省淮北市濉溪县南坪镇,为浍河航道5个枢纽工程的第二个梯级,目前南坪节制闸以下均建设有船闸,仅南坪和临涣节制闸处未建设船闸,导致航道仅南坪节制闸以下航道通航.而目前淮北市境内尚无通航河流,南坪船闸的建设可沟通航道里程30 km,可丰富淮北及周边地区交通方式,极大缓解公路运输压力等.因此,本项目建设对浍河航道发展及淮北市经济发展均有重要意义.设计中对以往设计进行了优化设计,特别是闸室墙增设卸荷板以及翼墙采用钢板桩结构,对以后的项目设计有较好的借鉴作用.     

百龙滩水电站一期导流工程堆石围堰快速施工

认为将原设计的砂壤土心墙不过水土石围堰改为不过水的堆石体复合土工膜围堰是围堰按期完成的关键决策。将传统的先岸坡后河床、自上而下逐层开挖方案改为先挖河道中的岩层部分,再根据围堰施工进度,挖船闸岸坡覆盖土方用于土堤填筑,石主开挖从坝轴线附近拉槽创造工作面的方法解决了临建工程与主体工程同时进行的石料的来源。根据工程情况因地制宜,优化施工组织设计和措施方案,加强现场管理的经济值得推广应用。     

涡河蒙城枢纽移址重建影响分析

蒙城枢纽是涡河上一座集防洪、排涝、蓄水灌溉、交通航运于一体的大型枢纽工程,由于涡河航道等级提高船闸需扩建,同时蒙城定位为生态城市对水环境和水景观有更高的需求,枢纽需移址重建。文章分析了枢纽移址重建,对防洪、排涝、灌溉、航运、环境、水资源等方面的影响及处理方案,提出枢纽移址重建技术上是可行的,符合流域总体规划要求,有利于促进区域经济的发展。     

关于船闸（连通器）放水时间的讨论

当船闸放水的时候，由于水位的高度在变化，流水孔的压强和水流的体积也在变化，因此，关于填满下游闸池水位的计算也就非常复杂，本就两种不同的情况来解决这个复杂问题：上游闸池水位不变和上游闸池水位下降。     

三峡五级船闸运行级数及补水判断程序

三峡五级船闸是目前世界上规模最大的通航设施，船闸投入运行的级数需根据不同，下游水位的组合来确定。本文分析推地了在满足各闸室设计允许的最高，最低通航水位及输水闸门最高工作水头条件下，根据实测的上，下游水位判断运行级数，计算补水量的方法和数学模型，解决了监控系统自动生成船闸运行级数，自动判断补水及补水量计算等问题。     

开通闸条件下船闸安全运行试验

采用物理模型试验对船闸开通闸的安全运行条件进行研究,给出不同上下游潮位差条件下闸室及引航道区域的水流流态、流速和启闭机受力规律,并根据试验结果建立不同潮位差与最大纵向流速的关系式,提出开通闸安全运行条件的确定方法。该方法以上下游潮位差为控制条件,以流态、最大横向流速、最大纵向流速、最大启闭机受力作为船闸开通闸安全运行的判别指标,综合确定开通闸安全运行的潮位差条件;焦港船闸的实例应用表明,其开通闸运行安全条件为上下游潮位差处于-0.37~0.39 m之间。     

船闸闸室灌泄水过程非稳定渗流特性

为了研究船闸闸室在非均质成层地基、灌泄水条件下的非稳定渗流特性,根据渗流基本理论,将渗流分为固结渗流与瞬时稳定渗流。以工程实例为依托,利用有限元软件ABAQUS建立二维渗流模型,模拟船闸灌泄水过程,考虑流固耦合,分析非稳定渗流特性及影响。结果表明,随着灌泄水的周期性变化,测压管水位存在周期性、衰减性与滞后性;在灌泄水过程中,存在泄水、灌水速度零点;泄水末期,非稳定渗流计算的渗透应力沿高程均大于低水稳定渗流计算值,渗透稳定系数降低,发生渗透破坏的可能性加大。因此,在船闸防渗设计中应充分考虑非稳定渗流场的影响。     

VOF模型在有支流汇入的河道复杂流场中的应用

采用VOF模型对大渡河与楠桠河交汇处的护堤工程区及其影响范围进行了三维数值模拟计算分析.结果表明:楠桠河与大渡河交汇口处的流态主要受大渡河流态的影响.护堤工程扩建后,断面平均流速在局部的增大,会增加对河岸的冲刷,因此在护堤建设过程中,应加强固岸措施.工程现场的原位试验观察与模拟计算结果吻合较好,加之工程多年来的安全运行,均说明VOF模型是一种处理复杂自由表面的有效方法,可在天然河道,特别是在有支流汇入的复杂河道流场研究中推广应用.     

流速对深水锁扣钢管桩围堰侧向变形影响研究

以某城市快速路跨河大桥桥墩锁扣式钢管桩围堰施工为背景,利用Plaxis 3D三维建模,模拟了围堰分步施工过程,研究了仅静水压力及考虑静水、流水压力共同作用下围堰侧向变形空间效应。基于此,分析了不同流速、钢桩直径、嵌入深度及围护结构形式对侧向变形的影响。结果表明：静水与流水压力共同作用下围护结构迎水面侧向变形远大于仅考虑静水压力,最大变形出现在中心线处;迎水面侧向变形分布与明渠流垂向流速分布规律一致,最大变形点位于流速最大对应深度处;增大钢桩直径可有效减弱围堰侧向变形程度,当钢桩嵌入中风化砂岩后,嵌入深度对侧向变形影响不大;采用圆形围护结构形式可极大地降低水流力对围堰侧向变形的影响,且整体受荷情况与变形分布较矩形更为均匀。     

Sediment Deposition Pattern and Flow Conditions in the Three Gorges Reservoir： A Physical Model Study

Sedimentation in the Three Gorges Reservoir will greatly affect future project functions, such as power generation and navigation, after 50 years of operation. This paper presents results of a physical model study, which indicate that the capacity of both the discharge tunnel and the power plant outlet could be impaired by sediment deposition in front of the dam after 50 years, affecting both the hydropower head and navigation. A flow training scheme based on the third-stage cofferdam for the dam construction is proposed to regulate the flow pattern and control deposition in the near-clam region of the reservoir. This flow training scenario can effectively reduce deposition in the physical model.     

硬壳围堰及在工程中的应用

有些水利工程本身的造价工程量不大，难度也不大，但围堰的工作量，时间和造价难度却占了很大的比重，本针对围堰易沉滑，渗漏倒塌施工难，工期长等问题，提出硬壳结构围堰方法，以高强度材料制成围堰的外壳，然后填入其它材料，在软弱地基中，采用轻质垫层设于易沉积滑动的部位，在砂砾地基上插设放渗板，具有建筑拆除快，稳定性好，防冲蚀，防渗性好的特点，并结合实际应用，进行强度稳定性分析比较。