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我国典型水利水电工程安全监测仪器服役完好率分析

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水利水电技术（中英文） 2024年第7期55卷 114-124页

作者：童广勤耿峻薛奕超刘顶明赵鹏郑栋中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443134 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

【目的】水利水电工程安全监测领域尚未系统地开展监测仪器服役完好率分析。为深入分析我国水利水电工程安全监测仪器服役完好率特性,并为监测设计、仪器选型和更新维护等提供科学依据,【方法】收集了我国12个典型水利水电工程的安全监... 详细信息

【目的】水利水电工程安全监测领域尚未系统地开展监测仪器服役完好率分析。为深入分析我国水利水电工程安全监测仪器服役完好率特性,并为监测设计、仪器选型和更新维护等提供科学依据,【方法】收集了我国12个典型水利水电工程的安全监测仪器服役表现的大样本数据,通过统计分析、相关性分析与配对样本T检验方法,统计了各工程安全监测仪器的完好率,分析了整体完好率与服役时长间的相关性,检验了主要监测项目监测仪器完好率差异性,以及主要监测量差阻与弦式监测仪器完好率差异性。【结果】结果显示:仪器服役总年数与整体完好率之间的相关系数绝对值为0.65,主要监测项目监测仪器完好率之间的差异显著性水平为0.049,主要监测量差阻与弦式仪器完好率分别是78.87%与85.36%,主要监测量差阻与弦式仪器完好率之间的差异显著性水平为0.298。【结论】结果表明:水利水电工程安全监测仪器整体完好率与运行总年数呈中等程度的线性相关关系;主要监测项目监测仪器完好率表现存在差异,渗流渗压监测仪器完好率明显高于应力应变及温度监测仪器完好率;主要监测量差阻与弦式监测仪器完好率表现不存在显著差异,振弦式仪器完好率表现略高于差阻式仪器完好率。

关键词：水利水电工程安全监测仪器仪器完好率相关性和差异性服役完好率影响因素

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金沙江下游梯级水库发电出力区间优化研究

武汉大学学报（工学版） 2024年第3期57卷 267-276页

作者：谢雨祚郭生练钟斯睿王俊李帅胡挺武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室湖北武汉430072 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

传统的水库调度单点最优决策常基于动态规划系列算法求解,据此改进得到的区间近优决策虽然提高了调度灵活性,但是受限于径流多样性与目标维度。采用随机径流模拟器扩展径流输入,构建梯级水库发电联合调度模型并结合“参数-模拟-优化”框... 详细信息

传统的水库调度单点最优决策常基于动态规划系列算法求解,据此改进得到的区间近优决策虽然提高了调度灵活性,但是受限于径流多样性与目标维度。采用随机径流模拟器扩展径流输入,构建梯级水库发电联合调度模型并结合“参数-模拟-优化”框架,对累积目标(多年平均发电量)、最值目标(最小出力)和阈值目标(出力保证率)进行稳健性优化,应用于金沙江下游梯级水库并探讨多个方案下的优化发电出力区间。结果表明:虽同为发电效益,最小出力目标与多年平均发电量、出力保证率目标依旧存在相互制约的关系;基于maximin指标优化可以提高最值目标的稳健性;折中方案在权衡多个目标的基础上可增加多年平均发电量93.2亿kW·h(+4.96%),采用20%~80%分位数归纳折中方案的坝上水位柔性决策区间,可指导金沙江下游梯级水库发电联合调度运行。

关键词：梯级水库发电调度多目标优化出力区间径流模拟金沙江下游

三峡水库大型取水缆车离心泵吸入管道超规范安装问题研究及处理措施

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中国农村水利水电 2022年第8期 178-181页

作者：曹继学郭棉明钱晓慧周尚范家兵中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443100 枝江鸿巨船舶制造有限公司湖北枝江443200

为研究大管径吸入管道超规范安装离心泵无法取水问题,采用了可视化装置多次模拟试验,分析了吸入管道内气、液两相运动规律,查明了产生气缚的气体真实来源:因吸入管道不顺直,气体被液体封闭无法排出。围绕排空吸入管道这个关键问题,经多... 详细信息

为研究大管径吸入管道超规范安装离心泵无法取水问题,采用了可视化装置多次模拟试验,分析了吸入管道内气、液两相运动规律,查明了产生气缚的气体真实来源:因吸入管道不顺直,气体被液体封闭无法排出。围绕排空吸入管道这个关键问题,经多次尝试,利用气囊位于吸入管道高点位置且有压的特点,设计了简易装置,排空气体,消除气缚现象,代价小、效果好,为相应规范补充条文说明提供依据,同时也为行业类似工程提供参考。

关键词：供水工程三峡水库取水缆车离心泵空缚气液两相流高位排气法

三峡大坝巴东地震动力响应分析与强震监测比对研究

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中国水利水电科学研究院学报（中英文） 2024年第1期22卷 73-83页

作者：童广勤梁辉耿峻涂劲张弛秦维秉中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133 中国水利水电科学研究院北京100048

在混凝土坝抗震研究中,大坝强震监测与数值模拟的成果相互比对验证分析对于认识大坝抗震特性有着特别重要的意义。本研究采用地震波动反应分析方法,将三峡大坝在2013年巴东5.1级地震的实测自由场强震记录作为输入,开展了不同阻尼比下的... 详细信息

在混凝土坝抗震研究中,大坝强震监测与数值模拟的成果相互比对验证分析对于认识大坝抗震特性有着特别重要的意义。本研究采用地震波动反应分析方法,将三峡大坝在2013年巴东5.1级地震的实测自由场强震记录作为输入,开展了不同阻尼比下的大坝地震反应分析,将不同阻尼比下的成果与泄2#坝段坝体不同高程的实际强震监测记录进行比对和分析,一方面证明了考虑辐射阻尼作用的地震波动分析方法能够合理反映大坝的地震响应,另一方面结果也表明对于远小于设计地震水平的较小地震动输入,混凝土坝结构体系的阻尼比应取为5%以下的较小数值。

关键词：强震监测记录地震动力响应三峡大坝巴东地震辐射阻尼作用

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三峡船闸输水廊道反弧门涂层失效及腐蚀原因分析

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水运工程 2023年第9期 106-111页

作者：秦永坤李伟雄李岩朱锡昶韩亦淼南京水利科学研究院江苏南京210024 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133

为保障三峡船闸输水廊道反弧门的运行安全,在2021和2022年三峡船闸计划性停航检修期间,对南北两线船闸反弧门的腐蚀状况进行检测和评估,分析其防腐蚀涂层起泡破坏及门体腐蚀的原因。结果表明,反弧门涂层存在大面积起泡、剥落,门体及构... 详细信息

为保障三峡船闸输水廊道反弧门的运行安全,在2021和2022年三峡船闸计划性停航检修期间,对南北两线船闸反弧门的腐蚀状况进行检测和评估,分析其防腐蚀涂层起泡破坏及门体腐蚀的原因。结果表明,反弧门涂层存在大面积起泡、剥落,门体及构件的局部腐蚀问题凸显,涂层损伤及锈蚀面积约占反弧门检测面积的20%。反弧门原有涂装材料和热喷锌层仍能发挥防腐蚀作用,尚不需要进行大面积维修,但对于局部腐蚀和涂层破坏明显的区域,应及时修复,并加强检测、维护,避免发生腐蚀失效威胁门体安全。同时,针对反弧门遭受的高速水流冲蚀、空蚀以及电偶腐蚀耦合破坏问题,提出进行反弧门表面高弹、抗冲耐磨防护材料修复以及施加牺牲阳极阴极保护防护试验研究的建议。

关键词：三峡船闸反弧门涂层失效腐蚀

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某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动原因分析与减振措施研究

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水利学报 2019年第8期50卷 1029-1037页

作者：欧阳金惠耿峻许亮华李金伟于纪幸中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100048 中国长江三峡集团公司三峡枢纽建设运行管理局湖北宜昌443000

针对国内某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动问题,本文开展了厂房局部结构振动测试、自振频率测试和脉动压力测试等现场测试;创建了精细三维有限元模型,求解了厂房结构局部结构自振频率,利用脉动压力测试结果计算了厂房振动响应,并通过调... 详细信息

针对国内某大型抽水蓄能电站厂房强烈振动问题,本文开展了厂房局部结构振动测试、自振频率测试和脉动压力测试等现场测试;创建了精细三维有限元模型,求解了厂房结构局部结构自振频率,利用脉动压力测试结果计算了厂房振动响应,并通过调整立柱尺寸开展了厂房减振措施研究,同时对新建抽水蓄能电站厂房振动安全问题提出了展望。本文研究成果如下:(1)蜗壳内脉动压力为厂房结构振动主振源,其振动主频为100.0 Hz;(2)厂房局部结构振动强烈的原因在于其母线层立柱和水轮机层立柱的水平自振频率接近蜗壳脉动压力主频,两层立柱产生幅值较大水平振动引起楼板竖向强烈振动;(3)通过调整立柱截面尺寸,两层立柱和楼板振动响应均有大幅降低,减振效果显著。

关键词：抽水蓄能电站厂房振动现场测试有限元计算分析局部结构共振减振措施

三峡水库运行对近坝区水质时空变化的影响分析

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河南师范大学学报（自然科学版） 2022年第6期50卷 71-78页

作者：黄宇波潘婷婷杨霞范向军郭棉明中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443133 长江水资源保护科学研究所武汉430051

为探究三峡水库运行对近坝区水质时空变化特征的影响,运用主成分分析和方差分析等方法分析2015-2019年近坝区的溶解氧(DO)、pH值、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)、总氮(TN)、粪大肠杆菌(FC)等8... 详细信息

为探究三峡水库运行对近坝区水质时空变化特征的影响,运用主成分分析和方差分析等方法分析2015-2019年近坝区的溶解氧(DO)、pH值、化学需氧量(COD)、五日生化需氧量(BOD_(5))、氨氮(NH_(3)-N)、总磷(TP)、总氮(TN)、粪大肠杆菌(FC)等8个水质参数,分析不同运行期水质变化特征.结果表明,近坝水域水质全年达到Ⅲ类及以上标准;高水位时期和消落期影响水质的主要参数为DO,坝上低水位和蓄水期影响水质的主要参数为TP和FC,坝下低水位期影响水质的主要参数为COD,NH_(3)-N,FC,TN,蓄水期为TN,TP,BOD_(5),NH_(3)-N,COD和***,TP,FC近5年来显著下降,但坝下NH_(3)-N质量浓度有升高趋势.控制三峡水库流域内农业面源污染,提高近坝区域城镇污水收集处理率,加大船舶污染治理,是改善近坝区水质的重要措施.

关键词：三峡水库水质时空变化主成分趋势

汉江兴隆水利枢纽下游近坝河段枯水位下降及成因分析

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湖泊科学 2024年第4期36卷 1220-1231页

作者：陈柯兵高玉磊朱玲玲由星莹樊咏阳邓乐乐长江水利委员会水文局武汉430010 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心宜昌443133 湖北省汉江兴隆水利枢纽管理局武汉430062 长江勘测规划设计研究有限责任公司武汉430014 武汉大学水资源工程与调度全国重点实验室武汉430072

汉江兴隆水利枢纽运行后,坝下游近坝段枯水位较建坝前下降明显,500~800 m^(3)/s流量下,2021年较运行前坝下水位累计下降2.47~2.55 m,对工程安全及效益发挥带来不利影响。基于水文、断面、水下地形等观测资料,对枯水位下降的原因进行深... 详细信息

汉江兴隆水利枢纽运行后,坝下游近坝段枯水位较建坝前下降明显,500~800 m^(3)/s流量下,2021年较运行前坝下水位累计下降2.47~2.55 m,对工程安全及效益发挥带来不利影响。基于水文、断面、水下地形等观测资料,对枯水位下降的原因进行深入剖析。结果表明,兴隆水利枢纽的拦沙作用有限,皇庄以上沙量减少是兴隆以下河床冲刷加剧的重要原因,高水调平导致的年内枯水上滩几率下降和航道整治护滩工程是强冲刷过程中“滩淤槽冲”的核心因素。坝下游河段枯水河槽冲刷及汉口最低水位下降是造成兴隆近坝段枯水位下降的直接原因。随机森林算法分析显示,对兴隆坝下水位变化影响最大的因素为兴隆站输沙率的锐减。此外,航道整治工程、河床边界条件对枯水位下降也有十分重要的驱动作用。兴隆坝址及下游河段的河床组成偏细,2012-2022年虽然河床剧烈冲刷,但床沙组成没有出现粗化的现象,预计河床仍将继续冲刷下切,枯水位尚未达到稳定状态。

关键词：汉江兴隆水利枢纽河床冲刷枯水位下降随机森林

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矩形明渠掺气水深和底掺气浓度计算公式探讨

水电能源科学 2022年第7期40卷 151-155页

作者：李勇泉蔡芳中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心湖北宜昌443134 长江勘测规划设计研究有限责任公司湖北武汉430010

掺气水深直接决定泄水建筑物的边墙高度,底掺气浓度对空蚀预防有重要作用。我国现行的规范中对纯水深、掺气水深的定义较为模糊,且断面平均掺气量估算公式的适用范围和准确性也不明确。为此,总结了多个研究成果,对明渠水气两相流进行了... 详细信息

掺气水深直接决定泄水建筑物的边墙高度,底掺气浓度对空蚀预防有重要作用。我国现行的规范中对纯水深、掺气水深的定义较为模糊,且断面平均掺气量估算公式的适用范围和准确性也不明确。为此,总结了多个研究成果,对明渠水气两相流进行了分区,明确了通过体积分数等值线定义掺气水深的方法,分别针对均匀流区、掺气衰减区和掺气发展区总结了断面平均和底掺气浓度的估算方法。同时,分析了掺气对壁面阻力的影响,提出了掺气水流壁面阻力的修正公式,并对比了若干掺气水深计算公式的准确性。研究表明,壁面阻力修正系数和断面平均及底掺气浓度呈现线性关系;对于均匀流的掺气水深,霍尔公式和斯里斯基公式的计算结果与试验值相符较好,在弗劳德数小于20时王世夏公式的准确性最高;溢洪道规范公式和王俊勇公式的计算结果明显偏小,而王世夏公式在高弗劳德数下的计算结果则显著偏大。研究成果可供工程设计参考。

关键词：掺气水深底掺气浓度气液两相流壁面阻力掺气衰减速率