特大水利樞紐泄洪運行安全實時調(diào)控技術(shù)

目錄
第1章 特大水利樞紐泄洪運行安全需求 1
1.1 長江上中游主要特大水利樞紐 2
1.1.1 金沙江水電基地 2
1.1.2 雅礱江水電基地 4
1.1.3 烏江構(gòu)皮灘水電站 5
1.1.4 長江三峽水利樞紐 6
1.1.5 其他區(qū)域的水電站 6
1.2 泄洪運行破壞或危害案例 7
1.2.1 泄洪建筑物破壞案例 8
1.2.2 消能建筑物破壞案例 13
1.2.3 泄洪誘發(fā)場地振動、低頻聲波案例 17
1.2.4 泄洪霧化案例 18
1.3 泄洪運行安全必要性 19
第2章 泄洪建筑物泄洪安全及調(diào)控方式 21
2.1 樞紐上下游特殊水流現(xiàn)象 22
2.1.1 高速水流紊動噴濺 22
2.1.2 溢流表孔進口漩渦 27
2.2 高速水流摻氣及通氣 29
2.2.1 金安橋溢洪道摻氣設(shè)施 30
2.2.2 錦屏一級泄洪洞供氣系統(tǒng) 32
2.3 高水頭閘門伴生振動及爬振 39
2.3.1 高壩泄流附屬結(jié)構(gòu)伴生振動 39
2.3.2 閘門的爬振特性和減振措施 40
第3章 消能建筑物防護安全及調(diào)控方式 4
3 3.1 挑流消能河道抗沖防護安全 44
3.1.1 汛期大流量深孔單獨運行調(diào)度 44
3.1.2 汛期大流量深孔與表孔聯(lián)合運行調(diào)度方式比較分析 45
3.1.3 汛期大流量深孔與表孔聯(lián)合運行調(diào)度成果分析 47
3.1.4 不利泄洪調(diào)度方式及安全評價 48
3.2 消力池防護安全 49
3.2.1 Y形寬尾墩消力池防護安全 49
3.2.2 金安橋水電站消力池防護安全 52
3.3 挑流水墊塘防護安全 61
3.3.1 多層水股挑流消能特點 61
3.3.2 多層水股挑流消能沖擊壓力優(yōu)化 62
3.4 跌坎底流消力塘防護安全 64
3.4.1 調(diào)度方式與流態(tài)特征響應(yīng)特征 64
3.4.2 調(diào)度方式與動水壓力響應(yīng)特征 68
3.5 消能防護設(shè)施破壞分析 77
3.5.1 情況統(tǒng)計 77
3.5.2 運行情況 77
3.5.3 破壞原因 79
第4章 樞紐泄洪誘發(fā)的場地振動、低頻聲波、霧化及調(diào)控方式 81
4.1 泄洪誘發(fā)場地振動 82
4.1.1 泄洪誘發(fā)場地振動特性 82
4.1.2 泄洪誘發(fā)場地振動機理 88
4.1.3 場地振動預(yù)測方法 94
4.1.4 場地振動調(diào)控原則及精細調(diào)控技術(shù) 99
4.2 泄洪誘發(fā)低頻聲波 106
4.2.1 水下低頻聲波特性 107
4.2.2 空氣中低頻聲波特性 110
4.2.3 調(diào)控方式對聲壓特性的影響 111
4.3 泄洪誘發(fā)霧化 115
4.3.1 泄洪霧化模型測試技術(shù) 115
4.3.2 泄洪霧化形成機理及霧源降雨強度分布規(guī)律 116
4.3.3 泄洪霧化復合預(yù)測與調(diào)控技術(shù) 123
第5章 樞紐泄洪運行安全性快速智能評估 127
5.1 樞紐泄洪運行安全控制標準 128
5.1.1 底流消能脈動壓力控制指標 128
5.1.2 挑流消能脈動壓力控制指標 129
5.1.3 場地振動控制標準 130
5.1.4 霧化控制指標 131
5.2 泄流結(jié)構(gòu)動態(tài)健康監(jiān)測理論體系 132
5.2.1 模糊綜合評判理論 132
5.2.2 泄流結(jié)構(gòu)運行狀態(tài)安全度識別方法 133
5.2.3 消力池底板運行性態(tài)的模糊綜合評判方法 134
5.2.4 泄洪安全綜合評判方法 134
5.3 泄洪優(yōu)化調(diào)控耦合模型 135
5.3.1 技術(shù)路線和模型構(gòu)建 135
5.3.2 整體思路、求解框架及方法推進 136
5.3.3 模型應(yīng)用及優(yōu)化效果 136
5.4 泄洪安全快速智能評估模型 137
5.4.1 評估模型系統(tǒng)框架 137
5.4.2 評估模型界面及功能 138
第6章 實時調(diào)控技術(shù)及測控系統(tǒng) 143
6.1 高壩泄洪安全監(jiān)測的常規(guī)方法與實時監(jiān)控技術(shù) 144
6.1.1 監(jiān)測儀器 144
6.1.2 高壩泄洪安全監(jiān)測的常規(guī)方法 148
6.1.3 高壩泄洪動態(tài)安全監(jiān)控及預(yù)警系統(tǒng) 148
6.2 在線監(jiān)測和實時調(diào)控系統(tǒng)研發(fā) 151
6.2.1 泄洪安全監(jiān)測及調(diào)控系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計 152
6.2.2 樞紐泄洪運行安全實時調(diào)控技術(shù)集成 153
第7章 調(diào)控技術(shù)在向家壩水電站中的應(yīng)用 159
7.1 模型試驗成果 160
7.1.1 閘門調(diào)度模型試驗 160
7.1.2 振動特性研究 161
7.2 實時調(diào)控技術(shù)研究 165
7.2.1 投產(chǎn)期（2013年）度汛閘門調(diào)度方案研究 166
7.2.2 運行期（2015年）閘門調(diào)度方案研究 170
7.2.3 運行期閘門調(diào)度方案優(yōu)化 174
7.3 減振措施實施效果 179
7.3.1 消力池底板、導墻、跌坎立面壓力 179
7.3.2 壩面中隔墻及消力池振動 180
7.3.3 下游場地振動 181
7.4 調(diào)控技術(shù)總結(jié)與評價 183
7.4.1 振動及其響應(yīng)特性 183
7.4.2 減振措施 183
7.4.3 減振效果 184
參考文獻 185