大型水利水电工程施工水力控制及灾害减免关键技术 |
针对梯级水电站建设环境导截流风险控制、施工导流水力控制、施工截流水力控制以及施工灾害减免等技术难题,开展了系列开创性的研究工作 1、构建了多梯级在建条件下施工导流系统风险分析评估模型和基于实测水文资料、截流时机的截流标准多目标决策模型,提出了满足安全性、经济性要求的标准优选方法,解决了梯级同时在建过程中新增不确定性因素标准决策难题,制定了施工导流设计规范,创建了山区复杂环境条件下导截流设计新体系。 2、揭示了陡坡隧洞进口漩涡、洞内明满交替流、洞顶大范围负压、推移质进洞的成因及机制,创建了进口隔流浮堤消涡、锐缘进口减免明满交替流、出口压坡增压、预留岩埂阻沙等复合式水力控制措施,攻克了不良水力特性危及隧洞运行安全的难题。创新提出了过水围堰分级整流新技术,解决了大流量、深厚覆盖层条件下围堰度汛安全难题。 3、创新提出了考虑水深、流速分布、河床糙度、绕流系数影响的天然截流块体稳定实用计算公式以及六面体钢筋石笼人工截流块体稳定计算公式,推动了截流理论和技术发展。原创发明了内附透水性反滤土工膜的四面体钢筋笼和圆柱线体2种新型高稳定截流材料;创新提出了“水下宽戗堤”减轻截流难度新措施,实现了“覆盖层深厚、河道纵坡大”条件下的安全、经济截流。创新提出了深厚覆盖层河床截流模拟进入自模拟区、避免了阻力危机的比尺条件,提高了成果可靠性。 4、针对狭窄河谷施工期水位变幅大且不可控易诱发滑坡涌浪危及围堰安全等问题,揭示了滑坡涌浪形成机理,首次提出了滑坡涌浪过程中第二次涌浪为首浪的论点,构建了多因素的首浪高度实用计算公式、涌浪产生与传播预测模型;提出了土石围堰溃决过程与洪水演进高分辨率模拟技术;创新提出了适应深厚覆盖层河床的钢筋石笼柔性毯防护新技术,确保了围堰及下游岸坡安全。为施工期灾害减免预警预报提供了科技支撑。 |