三峡工程明渠截流水文测量船设计与实践

三峡工程明渠截流水文测量船设计与实践

一、三峡工程明渠截流水文测验测船设计与实践(论文文献综述)

徐彭强[1](2019)在《分汊河段明渠导流保证施工及通航条件下分流比研究》文中提出在河面较宽的平原地区,利用明渠导流是较为普遍的一种导流方式,其具有施工便捷、高效、低成本等众多优点而被广泛运用。在导流明渠的设计中,不仅需要考虑成本、进度、安全等因素,往往还需要同时考虑导流期间的施工安全和通航水流条件问题。本工程坝址处为典型的分汊河段,施工周期较长,在河心洲上修建导流明渠,不仅仅需要考虑上述因素,更需要考虑到支汊河流的分流比;导流明渠不仅需要承担泄流任务,更需要担任通航问题,明渠内部水流条件复杂,因此对导流明渠进行分流比和通航分析对工程的正常、安全施工至关重要。针对以上问题,本文采用数值分析和物理模型试验相结合的方法研究分析了在分汊河道上修建导流明渠时的分流比及明渠内的通航水流条件分析。本文的主要研究内容及成果如下:(1)在分汊河道上计算分流比是一个多因素问题耦合的过程,包括原始河床形式、高程、含沙量及降水等因素;在计算开挖导流明渠的分流时,需要考虑明渠的断面形式、倾角等。本文在根据前人相关研究的基础上,利用原始地形数据进行了数值模拟,通过坝址附近水文站的观测数据对模型的正确性和可靠性进行验证。(2)利用数值模型计算各期导流设计流量下的上下游水位,同时对不同工况下东、西大河的泄流能力及分流比等水流特性进行计算复核;根据计算结果确定航迹线落差、主流位置的变化规律及其纵横向流速、流态、通航水深,提出各施工阶段助航流速≤3.5m/s的最大通航流量,确定合理的通航河道范围和适于通航的水位和流量范围。验证导流明渠口门区是否出现如泡漩、乱流等不良流态等。(3)验证汛期围堰拆除至12.0m高程后的平台流速;一汛、三汛期间东、西大河原河道通航,测验闸室段流速及流态。确定合理的通航范围和适于通航的水位和流量范围。(4)计算分析结果表明:初选方案基本能够满足泄流要求,但两侧河道分流比较原始天然河道出入较大。选用改进“一字型”导流方案,在不同工况下既能保证基坑内安全施工,又能满足通航要求。在施工周期内,基本能够自航通航,在特殊工况如汛期围堰拆除至12m标高以及枯水期遇大流量洪水时需要采取相关的助航措施,以保证导流明渠内船只正常的通行。

孙志禹,陈先明,朱红兵[2](2017)在《三峡工程截流技术》文中研究表明三峡工程建设采用"三期导流、明渠通航"的施工导流方案,大江截流最大水深60 m、实测最大流量11600 m3 s-1大,河床深厚覆盖层达20 m,截流过程潜在堤头坍塌风险;明渠截流最大设计流量10300 m3 s-1、落差4.11 m、龙口流速7 m s-1、水深20 m,明渠基面平整光滑、不利抛投料稳定,截流进占抛投强度11.46万立方米/日;大江截流和明渠截流均需兼顾施工期通航要求.大江截流采用"预平抛垫底,上游单戗立堵、双向进占,下游尾随进占"的截流方案;导流明渠截流采用"垫底加糙、双戗立堵、上游双向进占、下游单向进占"的方案.大江截流和明渠截流的综合困难程度乃世界截流史所罕见,两次截流的成功实施,标志中国河道截流技术跻身世界领先地位.

段光磊[3](2012)在《冲积河流冲淤量计算模式研究》文中进行了进一步梳理大量的数学模型、实体模型和水工程泥沙试验、河道整治、航道整治研究等,均建立在河道实测冲淤变化资料的基础上,因此河道的冲淤数量及其分布是科学试验、工程调度和河道演变及整治研究的重要基础资料。断面地形法、网格地形法和输沙量平衡法是计算河道冲淤量广泛采用的三种模式。而在生产实践中,分别采用断面地形法和输沙率量平衡法计算的同一河段、同一时段冲淤量往往差别很大,甚至部分河段、部分时段存在冲淤性质相反情况。本文采用大量的实测水沙、地形资料,运用断面法、网格地形法和输沙量平衡法,计算了三峡水库蓄水后三峡坝下游宜昌至监利河段的河床冲淤量。对不同计算方法中影响计算精度的因素进行了研究。运用非线性分形理论对河床起伏程度与断面代表性关系进行了研究。对水文测验和河道测量观测布置提出了合理性建议。具体研究内容和所得主要结论如下。(1)河道冲淤量计算结果若要达到一定的精度,除在弯道、汉道断面宜布置相对较密的断面外,在河道急剧放宽和束窄的局部河段断面不宜太稀。若采用断面地形法计算宜枝河段河段冲淤量,断而间距不宜大于2倍河宽。断面面积采用椎体法和梯形法计算河道冲淤量,差异很小,两种方法均能满足要求。(2)随着网格尺寸增大,河道真实地形被“坦化”,局部地形的细微变化弱化,同水位级下河槽槽蓄量减小,河道冲淤量也呈减小趋势;利用地形测图数据进行网格地形法计算时,网格尺寸不宜大于地形施测断面点间距。对1:10000地形图而言,在60m以内为宜;对1:5000地形图而言,在30m以内为宜。DEM克里格法插值优于其他插值方法,能相对准确地还原原始地形。(3)采用长江水利委员会水文局临底悬沙观测试验资料,探讨了三峡坝下游实测悬移质输沙量改正问题。常规悬沙测验中,三峡坝下游河段悬移质泥沙测验需要考虑临底悬沙含沙量较大问题。另外,采砂河段需要准确的采砂量,分流河段要考虑分沙量和口门至水文站河道冲淤量。对实测成果进行修正后,输沙量平衡法才能得到准确结果,否则该方法计算的冲淤量明显偏小(4)采用分形几何理论和方法探讨了断面、河床表面起伏度与冲淤量的关系。得到:荆江河段固定断而间距大,弯道、分汉河段的固定断面控制不了地形变化,两种方法计算结果差异大。荆江局部河段固定断面代表性不强,需要适当加密固定断面,有些断面方向需要调整。冲淤量差值百分数及床面分形维数有一定的相关关系,床面分形维度越大的河段,网格法与断而法冲淤量差异也越大。(5)对三种不同计算方法精度进行了综合评价。影响输沙量平衡法计算精度的因素主要有低含沙量、冲刷河段临底悬沙含沙量大、采砂量估算误差和口常简测法输沙量测验的系统误差等。网格地形法计算精度主要有地形测量精度,特别是水深测量精度和局部不易实测的局部空白区,以及网格插值方法和分辨率大小等。断面法测量精度主要影响因素除断面测量精度,特别是水深测量误差,以及断面代表性和断面间距量算误差等。

代水平,李云中,叶德旭[4](2012)在《高新技术在三峡水文勘测中的应用》文中指出从天然时期的长江三峡河道,到葛洲坝、三峡大坝形成的库区、坝区、两坝间和坝下游河段,水文、河道条件复杂多变,迫使水文勘测必须应用新技术、新设备,也必须进行技术创新。自20世纪70年代起,先后引进了数十种新设备、新技术,经过不断的技术创新及应用,为长江上第一座大坝——葛洲坝和世界上最大的水利枢纽——三峡水利枢纽的设计、施工、监理、调度及运行管理提供了科学的水文数据与成果。

杨文俊,郑守仁[5](2009)在《三峡工程施工水流过程控制关键技术与工程效果》文中提出三峡工程是开发和治理长江的关键性骨干工程,具有防洪、发电、航运等巨大综合效益。施工期水流控制过程复杂,施工通航要求高,实践证明针对工程特点提出的"三期导流、明渠通航、围堰挡水发电"的施工方案是正确的;大江成功截流实现了工程建设一期向二期的转变;明渠封堵截流完成了二期向三期的转变;通过工程实践,解决了许多关键技术问题,取得了许多创新成果。

李飞燕[6](2009)在《大型导流明渠截流施工关键技术研究》文中研究说明河道截流在水利水电工程建设中占有十分重要的地位,其安全性、经济性和可实施性一向受到高度重视。截流是一项非常复杂的系统工程,其成败直接影响着工程的工期、投资与效益。从河道截流的发展趋势来看,高水头截流已成为一种趋势。现代大型运输和吊装机械的发展,使高水头截流成为可能,但同时也增加了截流的难度;在截流中,龙口水力参数作为影响截流成败的主要条件,总是不断变化的。如果在实施截流之前,通过数值模拟得到龙口的各项水力参数,尤其是对龙口断面形式和龙口尺寸进行充分的实验研究和合理优化,我们就能对截流的整个过程进行有效地控制,并对可能出现的不利情况,做好应急预案,从而在必要时采取及时有效的工程措施,以避免截流失败或产生不必要的损失。本文在总结国内外截流施工技术的前提下,以解决龙口断面形式为目的,采用了水力学计算方法,对截流过程中龙口水力参数的变化进行了分析和研究。首先建立了明渠分流、龙口泄流的联合泄流水力计算模型;其次,将CFD软件应用于截流水力计算中,对龙口断面的形式,即梯形断面和三角形断面分别进行了模拟研究,以掌握截流过程中龙口断面处流速及压力的分布情况,并最终求得既经济又合理的龙口断面形式。最后,利用上述研究的理论成果,对三峡工程截流过程中龙口的断面形式(梯形和三角形)进行了模拟分析,模拟分析的结果与模型试验的结果相吻合。

杨文俊,孙志禹,郑守仁[7](2006)在《三峡工程施工期(Ⅱ→Ⅲ期)河流控制关键技术及研究》文中研究说明随着三峡工程二期施工建设的进展,截流后导流明渠将完成使命,工程建设由二期施工向三期过渡。其间,许多关键技术创新成果经过了实践的检验:后期底孔导流的研究,满足了三期导流及围堰挡水发电水位135m的泄量要求;人工明渠双戗截流试验分析研究及截流分担落差控制技术等达到国际领先水平;三期碾压混凝土围堰施工强度之高、难度之大、工期之紧堪称世界水电工程之最。通过科技攻关,精心施工,创造了碾压混凝土浇筑多项世界纪录,最大仓面面积达到19012m2,最大月浇筑强度达47.6万m3,最大日浇筑强度达21066m3等。

戴会超,朱红兵[8](2005)在《三峡工程导流明渠提前截流关键技术及措施研究》文中指出本文经多年科学试验研究 ,解决了三峡工程导流明渠截流中的一系列关键技术问题 :对双戗堤协调进占、垫底加糙技术、数字仿真系统、截流科学化、信息化集成等进行了详尽的研究 ,其成果通过施工检验 ,满足工程要求。

欧阳在平,代水平,李炎松[9](2003)在《三峡工程明渠截流水文测验测船设计与实践》文中提出三峡工程明渠截流水文测验分别选择了“ADCP无人测艇法”和“ADCP动船法”。选用风云2号轮作机动测船。该船船长28m、船宽5.5m、航速22km/h,电动液压舵机,备有专用水文绞车设备,双车双舵,船体为球型涡尾,具有较好的急流稳性和操纵性能。风云2号水文测船采用GPS全球定位系统定位,将测验断面和测验垂线预置在计算机内,通过显示屏在驾驶室显示,驾驶员操纵测船稳定在测验断面和测验垂线上。水文测船及时、准确、安全地为截流工作的科学决策和水力学模型验证收集到了相关的水文资料。

代水平,李云中,张伟革[10](2003)在《大决战 大检阅 大展示——长江三峡明渠截流水文监测工作总结》文中研究指明三峡明渠截流具有落差大、流速大等特点,无论是施工强度,还是技术难度、风险度,都大于1997年三峡大江截流,其总能量超过了原世界记录保持者巴西伊泰普工程截流,明渠截流的总体难度堪称世界之最。水文监测也因此承担着巨大的风险,面临着诸多高难技术的挑战。长江水文队伍投入专用测船10余艘、先进仪器设备100多台套,精心部署,精心组织,精心准备,精心测报,完成水文测验、河道测量、水质监测以及资料整理等项目64.38km2、9.74站年,实测截流流量10300~8600m3/s;实测上龙口最大落差1.73m,最大流速每秒6.0m;下龙口实测最大落差1.12m,最大流速每秒5.13m。

二、三峡工程明渠截流水文测验测船设计与实践(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、三峡工程明渠截流水文测验测船设计与实践(论文提纲范文)

(1)分汊河段明渠导流保证施工及通航条件下分流比研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 明渠导流研究现状
        1.2.2 分汊河流分流比研究现状
    1.3 本文研究内容
第2章 施工导流方案初选
    2.1 工程概况
    2.2 枢纽布置
    2.3 工程水文地质
    2.4 施工导流方案初选
        2.4.1 施工导流标准
        2.4.2 施工导流要求及方案初选
        2.4.3 施工导流建筑物初步设计
第3章 初选方案保证施工安全水流特性计算分析
    3.1 引言
    3.2 平面二维数值模型
        3.2.1 基本方程
        3.2.2 数值解法
        3.2.3 定解条件
        3.2.4 计算区域及网格划分
    3.3 软件模块
    3.4 模型率定
    3.5 初选方案数值模拟计算分析
        3.5.1 一枯时段分流比数值模拟分析
        3.5.2 三枯时段分流比数值模拟分析
    3.6 结果分析
第4章 改进方案保证通航条件数值模拟分析
    4.1 引言
    4.2 导流明渠改进方案
    4.3 改进方案泄流能力校核
    4.4 改进方案通航条件计算分析
        4.4.1 一枯时段通航水流条件
        4.4.2 一汛时段通航水流条件
        4.4.3 三枯时段通航水流条件
        4.4.4 三汛时段通航水流条件
    4.5 本章小结
第5章 分汊河段明渠导流物理试验研究
    5.1 引言
    5.2 试验工况
        5.2.1 一期导流试验工况
        5.2.2 二期导流试验工况
    5.3 施工导流模型试验研究
        5.3.1 一期导流试验
        5.3.2 二期导流试验
    5.4 试验结果分析
第6章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
发表论文及参加科研情况
致谢

(2)三峡工程截流技术(论文提纲范文)

1 引言
2 工程概况
3 大江截流
    3.1 工程难点与施工特点
    3.2 截流方案
    3.3 截流准备
    3.4 截流实施
4 导流明渠截流
    4.1 工程难点与施工特点
    4.2 截流方案
    4.3 截流准备
    4.4 截流实施
5 三峡工程截流施工的技术突破
    5.1 深水截流技术
    5.2 双戗堤截流技术
    5.3 截流期通航
    5.4 全方位截流综合保障服务技术体系
    5.5 截流施工组织
6 结束语

(3)冲积河流冲淤量计算模式研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 研究目的及意义
    1.2 研究现状
    1.3 研究河段和时段的选取
    1.4 本文研究方法和主要内容
2 研究河段河道演变及冲淤变化概述
    2.1 宜昌至枝城河段
    2.2 荆江河段
    2.3 河道演变及冲淤变化特征
    2.4 本章小结
3 断面地形法冲淤量计算
    3.1 资料选用
    3.2 计算水位确定
    3.3 计算原理
    3.4 梯形法与椎体法河道槽蓄量和冲淤量比较
    3.5 不同间距槽蓄量和冲淤量比较
    3.6 本章小结
4 网格地形法冲淤量计算
    4.1 网格地形法计算原理
    4.2 河道冲淤量计算原理及步骤
    4.3 地形资料选取
    4.4 不同网格大小槽蓄量和冲淤量比较
    4.5 本章小结
5 输沙量平衡法冲淤量计算
    5.1 计算方法与原理
    5.2 宜昌至枝城河段
    5.3 枝城至沙市河段
    5.4 沙市至监利河段
    5.5 河道采砂量估算
    5.6 河道崩岸情况
    5.7 临底悬沙试验及结果分析
    5.8 取水产生的引沙量估算
    5.9 本章小结
6 不同计算模式河道冲淤量差异分析
    6.1 断面地形法与网格地形法冲淤量差异
    6.2 宜昌至枝城河段输沙量平衡法与地形法比较
    6.3 枝城至沙市河段输沙量平衡法与地形法比较
    6.4 沙市至监利河段输沙量平衡法与地形法比较
    6.5 河床表面起伏程度与断面地形法精度关系
    6.6 本章小结
7 不同计算模式精度的主要影响因素
    7.1 输沙量平衡法
    7.2 网格地形法
    7.3 断面地形法
    7.4 本章小结
8 结论与展望
    8.1 结论
    8.2 研究展望
参考文献
附录
致谢

(5)三峡工程施工水流过程控制关键技术与工程效果(论文提纲范文)

0 前言
1 施工导流方式研究
    1.1 明渠通航与明渠不通航方案比较研究
    1.2 工程施工期河流控制过程
2 明渠导流及施工期通航研究
    2.1 创新和发展了水利工程通航小尺度船模试验技术
    2.2 明渠体形布置与通航研究
    2.3 明渠汛期通航能力及效果
3 大江截流关键技术研究
    3.1 修建巨型导流明渠, 为满足长江航运要求和降低截流难度奠定基础
    3.2 研究深水截流堤头坍塌机理, 为安全截流提供技术保障
    3.3 深动水平抛垫底措施的研究及实践, 缓解了深水截流难度
    3.4 通过科学试验变换航道, 确保截流期长江航运畅通
    3.5 积极采用高新技术, 促进大江截流顺利进展
4 后期导流研究
5 降低明渠提前截流难度关键技术及措施
    5.1 明渠提前截流分析
    5.2 减轻截流难度关键技术
        1.双戗截流敏感性研究
        2.运用枢纽调度减轻截流难度计算研究
        3.明渠提前截流垫底加糙技术研究
        4.明渠提前截流水文及施工风险分析
        5.明渠提前截流水文水力要素监测预报
6结语

(6)大型导流明渠截流施工关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 选题的目的和意义
    1.3 国内外研究现状简介
    1.4 本文主要研究内容、途径及技术路线
第二章 明渠导截流理论方法
    2.1 明渠导截流方法简介
        2.1.1 明渠导流简介
        2.1.2 截流方法简介
    2.2 导截流的水力特性描述
        2.2.1 明渠导流的水力学问题
        2.2.2 明渠分流与汇流计算
    2.3 导流明渠过水能力的可靠性计算
        2.3.1 导流标准的风险率
        2.3.2 明渠导流设计流量的保证率
第三章 截流水力学计算内容
    3.1 平堵法截流的水力学计算内容
        3.1.1 平堵截流过程的水力描述
        3.1.2 龙口水力参数变化规律
        3.1.3 平堵截流的水力计算
    3.2 立堵截流的水力学计算内容
        3.2.1 立堵截流过程的水力描述
        3.2.2 龙口流态的确定
        3.2.3 龙口水力参数变化规律
        3.2.4 立堵截流的水力计算
第四章 龙口水流模型的优化分析
    4.1 Fluent软件及其简介
        4.1.1 CFD的工作步骤和特点
        4.1.2 流体动力学控制方程
    4.2 龙口模型的建立
        4.2.1 模型假定
        4.2.2 工程概况
        4.2.3 建立计算模型
    4.3 龙口模型的模拟分析
        4.3.1 龙口的三维模拟
        4.3.2 模拟结果及其分析
第五章 截流施工组织管理
    5.1 截流施工信息化简介
        5.1.1 信息源及其相互关系
        5.1.2 截流快讯的模块结构及工作流程
    5.2 截流施工组织设计研究
    5.3 截流工程实施
第六章 结论与展望
    6.1 结论
    6.2 展望
参考文献
硕士期间发表的论文
致谢

(8)三峡工程导流明渠提前截流关键技术及措施研究(论文提纲范文)

1 前言
2 明渠提前截流可行性研究
    2.1 明渠截流方式探讨
    2.2 明渠立堵截流方案探讨
3 明渠提前截流关键技术研究
    3.1 戗堤进占口门宽度配合敏感性研究
    3.2 垫底加糙技术研究
    3.3 截流抛投进占块石稳定性研究
    3.4 截流优化
    3.5 运用枢纽调度减轻截流难度影响数学模型计算研究
    3.6 明渠提前截流水文及施工风险分析
    3.7 提前截流水文监测与水力要素分析预报及数字仿真系统研究
4 结语

四、三峡工程明渠截流水文测验测船设计与实践(论文参考文献)

  • [1]分汊河段明渠导流保证施工及通航条件下分流比研究[D]. 徐彭强. 天津大学, 2019(01)
  • [2]三峡工程截流技术[J]. 孙志禹,陈先明,朱红兵. 中国科学:技术科学, 2017(08)
  • [3]冲积河流冲淤量计算模式研究[D]. 段光磊. 武汉大学, 2012(01)
  • [4]高新技术在三峡水文勘测中的应用[J]. 代水平,李云中,叶德旭. 水利水电快报, 2012(07)
  • [5]三峡工程施工水流过程控制关键技术与工程效果[J]. 杨文俊,郑守仁. 水力发电学报, 2009(06)
  • [6]大型导流明渠截流施工关键技术研究[D]. 李飞燕. 西华大学, 2009(02)
  • [7]三峡工程施工期(Ⅱ→Ⅲ期)河流控制关键技术及研究[J]. 杨文俊,孙志禹,郑守仁. 水力发电, 2006(03)
  • [8]三峡工程导流明渠提前截流关键技术及措施研究[J]. 戴会超,朱红兵. 水力发电学报, 2005(02)
  • [9]三峡工程明渠截流水文测验测船设计与实践[J]. 欧阳在平,代水平,李炎松. 人民长江, 2003(S1)
  • [10]大决战 大检阅 大展示——长江三峡明渠截流水文监测工作总结[J]. 代水平,李云中,张伟革. 人民长江, 2003(S1)

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三峡工程明渠截流水文测量船设计与实践
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