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水利水电发展前景精选(九篇)

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水利水电发展前景

第1篇:水利水电发展前景范文

关键词:电催化氧化;染料废水;优势;问题

中图分类号:X703.1

文献标识码:A文章编号:1674-9944(2015)04-0188-03

1引言

随着我国经济与工业技术的快速发展,各个行业排放的污染物种类繁多,对环境和人们生活危害加大,尤其是印染行业产生的染料废水,具有色度高,酸碱性强,高生物毒性,难降解等特点,不经过处理任意排放会给水环境带来严重危害,因而对染料化合物废水的处理一直是人们关注的问题。电催化氧化法是通过电化学过程中产生较高氧化还原电位的OH、O等自由基与染料分子之间的氧化还原反应使有机物转化为CO2和H2O,达到去除污染物的目的。当前,电催化氧化工艺技术作为发展较快的新方法,在染料废水处理领域成为研究热点。

2电催化氧化法概述

电化学催化氧化法处理有机废水在1940年左右由欧美发达国家兴起,但受到当时有电资源及硬件条件的制约,没得到广泛的发展和应用,到1960年,全世界电力的开发与应用水平大幅提高,电化学氧化方法处理废水逐渐进入快速发展时期,但到目前为止,国内外科学家对电化学氧化法处理废水的技术有了初步了解和应用,但对其深入的研究不够完善,处理废水的各类也比较单一,主要集中在水中溶解性金属阳离子的还原处理,目前有机废水污染越来越严重,电化学方法逐渐开始应用于有机废水的处理。电化学氧化是在设计的水处理装置内,水分子在电压作用下与有催化活性的阳极反应从而产生具有高氧化还原电位的自由基,通过自由基与有机分子发生反应,破坏分子结构,达到去除有机物的目的,是未来有机废水处理发展的趋势,尤其是难以用生物法处理的有机废水。根据所采用的电极材料的不同可以分为以下两种不同的的过程,一种是污染物在电极表面直接发生氧化还原反应,称为直接电化学氧化,另一种是利用电极产生的自由基(较高的pE值)与污染物作用,称为间接电化学氧化。

2.1直接电化学氧化

直接电化学氧化主要是污染物与阳极表面直接作用,发生电子转移直接改变污染物分子结构,电极表面作为反应发生的区域,因为降解速率与程度不同分别称为电化学转化和电化学燃烧,电化学转化是把污染物质转化为其它一种或者几种中间产物,从而提高污染物的可生化性能,然后进行后续生物化学处理;而电化学燃烧则是将有机物在反应器中直接完全氧化为CO2和H2O。电化学燃烧比电化学转化反应更彻底,但消耗能量也相对较多。

2.2间接电化学氧化

间接电化学氧化是利用水在阳极发生电化学反应产生的具有较强氧化还原特性的活性自由基,与污染物发生氧化还原反应将其去除,活性自由基作为发生电子交换的载体,既可以是电化学反应生成的瞬时产物,也可以是特制的催化剂,间接电化学氧化的瞬时中间产物一般是产生的・OH或・O等自由基来氧化有机物,此外当电解溶液中有Cl-存在时,可以产生ClO-,进而产生更强烈的氧化作用,电化学间接氧化既有电极的氧化因素,也有自由基的氧化作用,所以反应的速率非常高,同时这些自由基氧化性强,一般对有机物的氧化降解更彻底,而且只在外加电压、极板间产生电流时才会产生自由基,电压消失,电流停止,自由基的氧化作用就会停止。

3电催化氧化在国内外染料废水处理中

的研究与应用

电催化氧化技术因为反应过程中运行条件和影响因素众多,目前对其机理的研究不够深入,只能大致从表面上解释有机物被分解的原因以及各种不同条件下对有机物分解去除效果影响,但对具体在分解过程中发生的转化规律不能进行深入的解释和论证。

阮湘元等[1]研究了有机染料废水在经铝系及PAM混合絮凝预处理后,在钌氧化物和钛氧化物制备的催化剂电极氧化絮凝床内,极板间电压4.8V,HRT为5h,使染料废水达标排放。

赵国华等[2]采用电化学方法,经过氧化还原反应制备了纳米级金属铂颗粒电极。通过SEM分析表明,铂微粒在空间网络形状的氧化钛膜中分布呈均匀分散状态,而且颗粒直径很小,铂微粒能够完全展露,使得纳米铂颗粒电极反应活性位置分布广泛,氧化还原作用强。研究还发现纳米级铂颗粒电极对甲醇的电催化氧化行为,在不同的酸碱度介质中纳米级铂颗粒电极对甲醇的氧化性能均明显优于常规的金属铂片电极,可能是因为纳米级的颗粒在状态和性质上与原物质发生质的变化引起的。采用两种不同的铂电极催化氧化降解甲基橙染料时,纳米铂微粒电极的平均氧化分解性能远远高于普通金属铂电极,这进一步表明纳米级铂微粒电极具有良好的催化活性。

方建章等[3]研究了用电化学方法生成强氧化剂H2O2和HClO处理酸性铬兰K染料废水。在电解过程中向阴极表面通纯氧,氧在阴极上还原可生成H2O2,以NaCl作为电解质,Cl-在阳极上还原为Cl2,Cl2进一步转化为HClO,HClO是强氧化剂,可氧化降解燃料分子。反应时间30min,脱色率和化学需氧量去除率分别达到90%以上和75%以上,当处理时间增加到50min时,两个指标分别增加至100.0%和83%。

周建等[4]采用电催化氧化法处理染料废水,当反应时间40min,H2O2的加入量与废水体积比为0.005∶1,催化剂的用量与废水为0.005∶1,pH值为2.5时,处理效果达到最佳。电解处理后能够进一步降低废水的COD与色度值,未达到排放标准的染料废水经生物化学处理使排放水质达到国家规定的二级排放标准。这为电催化法作为染料废水预处理工艺提供了理论基础。

余琼卫等[5]的实验以Ti为基体,并通过一定方法制备了Sn和Pb氧化物半导体催化剂电极。并通过扫描电镜和电化学等手段分别对以上两种电极进行结构和电化学特性检测。在相同工作条件下,Sn半导体电极的析氧电势比Pb半导体电极高,且其对实验中的模拟废水COD值分解去除速度更迅速。在模拟染料废水处理体系中,提高反应温度有利于促进染料的降解,可能是因为染料分解反应是吸热反应,高温有利于反应进行。反应过程中检测到降解产物CO2充分证明有机物的矿化。

王敏等[6]在催化电解法去除渗滤液中CODcr、NH3-N的动力学研究中,进行了渗滤液的SBR出水中CODcr、NH3-N的去除研究,在一定工艺下,对渗滤液的SBR出水进行电化学氧化,反应时间为30min时,NH3-N去除率100%,当反应时间增加到120min时,CODcr的去除率达90%以上;有机物指标的分解反应符合一级动力学反应方程,其速率常数随反应器中的电流密度的增加、极板间距的减小而提高。

李天成等[7]在电催化氧化技术处理苯酚废水研究中,分别测定了SnO2/Ti复合电极、不锈钢电极、柔性石墨电极的析氧电位,并以这三种不同电极材料,施加5V左右电压,对模拟苯酚废水进行了电化学氧化分解实验。研究表明:析氧过电位次序为不锈钢<柔性石墨<SnO2/Ti,处理后水的化学需氧量值约为100mg・L-1,且出水的苯酚浓度<0.5mg・L-1。处理取得良好效果。

贾金平等[8~10]研制了铁/活性炭纤维的复合材料电极,并应用该电极对染料废水进行处理,研究结果表明,在最佳工艺条件下,该复合电极可以对染料废水的脱色率达到100%,TOC的去除率也达到60%以上,处理的效果比采用单一的铁电极要更好,从而证明活性炭纤维在该复合电极中起了主要的作用,我们认为具体催化作用机理可能是因为活性炭纤维其具有较大的比表面积和对污染物有较强吸附能力有关。

娄红波等[11]采用碳棒电极,在室温下进行了电化学法处理苯酚模拟废水的研究,通过改变废水中Na2SO4电解质浓度、电极电压、pH值和初始浓度等条件,研究了不同条件对处理效果的影响,研究结果表明:处理最佳条件为pH值为8.0,电极电压为5.5VNa2SO4电解质浓度为20.0g/L。最后对苯酚的降解机理进行了初步探讨。但我们认为,最佳处理条件的适用范围有限,因为电极间距及电极表面积大小的影响对处理效果影响也非常大。

林海波等[12]以炼油厂二级出水回用为目的,研究了电催化氧化法降解炼油厂二级出水CODCr的方法。实验结果表明:电催化氧化法可在炼油厂二级出水回用中降解CODCr,当废水处理后ρ(CODCr)小于30mg/L时,处理每吨废水的电能消耗在1kW・h左右。CODCr的降解效果依赖于废水性质、电解时间、电极材料、电流密度、电极间距、电解槽结构、废水流量等因素。

殷钟意等[13]在活性炭负载纳米TiO2电催化氧化处理染料废水中,用溶胶凝胶―动态吸附法制备颗粒活性炭(GAC)负载纳米二氧化钛(TiO2)催化剂,以甲基橙的脱色率为考察指标,研究TiO2/GAC电催化反应体系对甲基橙染料废水的电催化氧化性能。实验结果表明,在甲基橙废水pH值为4,TiO2/GAC催化剂用量为0.5g,Fe2+浓度为250mg/L,电解电压为16V时,电催化氧化30min的条件下,甲基橙脱色率达99.2%,COD去除率达93.1%。

电催化氧化方法和光催化结合方法处理染料废水近年来引起研究人员的兴趣,李国亭等[14]在电催化降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的降解过程研究中采用光照协同作用,采用具有电催化活性和光催化活性二氧化钛掺杂PbO2复合材料电极,研究了对偶氮染料酸性橙Ⅱ的光助电催化降解效果。结果表明,单独电催化过程会产生大量醌类化合物,可能是因为电催化不足以降解这类化合物,因而在溶液中积累;而在光协同电催化氧化过程中,光催化氧化过程大大减少了电催化过程中产生的醌类物质。在反应时间为120min,光协同电催化氧化是其使TOC去除率高于单独电催化1.5倍以上,协同作用非常显著。

在钛基二氧化锡电极电解过程中羟基自由基检测及电催化机理中,丁海洋等[15]采用浸渍――热分解方法制备了钛基二氧化钌(Ti/RuO2)和钛基二氧化锡(Ti/SnO2)两类尺寸稳定阳极电极。以扫描电子显微镜(SEM)和X射线衍射(XRD)对电极结构进行了表征。用循环伏安法(CV)比较研究了Ti/RuO2和Ti/SnO2电极直接电催化氧化苯酚性能,表明苯酚在Ti/RuO2和Ti/SnO2电极上均可发生直接电氧化反应,两种电极上氧化峰电位分别为0.96和1.43V(vs.Ag/AgCl)。以对苯二甲酸为捕获剂,利用荧光光谱法进行了羟基自由基(・OH)检测。Ti/SnO2电极在电解过程中能够产生・OH;而Ti/RuO2电极・OH的生成极其微弱。Ti/SnO2电极电解过程中生成・OH是其具有高电催化活性的主要原因,也表明了用荧光法进行羟基自由基检测方便、灵敏,可以用于电催化过程羟基自由基的检测。

4电催化氧化法的优势

目前电催化氧化法应用于有机废水处理,优势主要在以下几个方面。

(1)电能属于清洁能源,可以再生,并且该方法对电能利用效率{,反应条件宽松。在废水处理过程中,主要是依靠瞬时活性自由基和电子,无需额外添加化学药剂,没有二次污染,对环境不产生负面影响。

(2)电催化氧化法不仅能对有机物进行矿化分解,另外本身不引入菌胶团,没有生物污染,同时电化学产生的强氧化性的活性自由基对废水中的有害生物起到杀灭作用,这样可采用生物法作后续消毒的工艺。

(3)基础建设和运行成本较低[16],控制简单,工艺组合灵活,可以单独处理污水,也可为难生物降解的高浓度废水提供可生化性预处理。

5结语与展望

电催化氧化法处理污水有深远的发展潜力和广阔的发展空间[17],尽管电催化氧化工艺处理染料废水有许多优势,但目前还是存在很多急需解决的问题,这些问题的产生主要体现在电极组成结构、电催化氧化的机理、高催化性能电极的研发以及电催化氧化整体工艺的研究这四个领域,这是电催化氧化水处理研究领域的热点和难点,同时对电催化氧化的工业化应用研究还有待加强,今后的发展要从解决实际问题出发,逐步把理论研究过渡到实际工业应用研究上。

参考文献:

[1]阮湘元,白燕,李纠,等.混合絮凝剂预絮凝沉降―电催化降解染整废水研究[J].应用科技,2002,29(2):44~49.

[2]赵国华,李明利,李琳,等.纳米铂微粒电极催化氧化有机污染物的研究[J].环境科学,2003,24(6):90~95.

[3]方建章,张再利,雷恒毅,等.电生成强氧化剂处理染料废水试验研究[J].水处理技术,2004,30(3):173~175.

[4]周建,章婷曦,洪利光,等.染料废水的催化氧化处理[J].环境污染与防治,2000,22(4):25~26.

[5]余琼卫,周元全.直接电解法处理染料废水的方法[J].环境污染治理技术与设备,2004,5(7)64~69.

[6]王敏,阳小敏,等.催化电解法去除渗滤液中COD,NH3-N的动力学研究[J].环境污染与防治,2003,8,25(4)64.

[7]李天成,朱慎林.电催化氧化技术处理苯酚废水研究[J].电化学,2005,11(1):101~104.

[8]贾金平,杨骥,廖军,等.活性炭纤维电极处理染料废水的探讨[J].上海环境科学,1997,16(4):19~22.

[9]赵少玲,贾金平.活性炭纤维电极电解法处理印染废水的应用研究[J].上海环境科学,1997,16(5):24~27.

[10]贾金平,杨骥,廖军,等.活性炭纤维电极法处理染料废水机理研究[J].环境科学,1997,18(6):31~34.

[11]娄红波,王建中.电化学法处理苯酚模拟废水的研究[J].环境科学与管理,2008,2,33(2).

[12]林海波,张恒彬,孙治权,等.电催化氧化法降解炼油厂外排废水COD的研究[J].工业用水与废水,2004,35(6):31~34.

[13]殷钟意,李小红,侯苛山,等.活性炭负载纳米TiO2电催化氧化处理染料废水[J].环境科学与技术,2010,33(1):150~153.

[14]李国亭,曲久辉,张西旺,等.光助电催化降解偶氮染料酸性橙Ⅱ的降解过程研究[J].环境科学学报,2006,26(10):1618~1623.

[15]丁海洋,冯玉洁,吕江维,等.钛基二氧化锡电极电解过程中羟基自由基检测及电催化机理[J].分析化学研究报告,2007,35(10):1395~1399.

第2篇:水利水电发展前景范文

关键词:水利水电;建筑设计;现状与发展

中图分类号:TV文献标识码: A

泵站和水电站的厂房、启闭机房、输水工程的建筑物等相关设施都是水利水电工程建筑设计所包括的内容。随着社会的不断需求和水利水电建设的发展,建筑设计在理念上有了很大的突破。即在基础的设计要求上,进行最大限度的创新,使水利水电的建筑设计能够达到美观、适用、经济、安全的效果,并且还能与周围的山、水、草、木等有效的结合起来,形成协调统一的关系。这样一来,就会促进靓丽风景的建成,给人们带来美感,促进旅游和经济的发展。为此,要对水利水电的建筑设计进行进一步的探索,满足水利发展和精神文化的提高。

一、水利水电建筑设计的现状

进行各种水利水电设施的修建中,都会有很多资金的投入,又由于水利水电设施是专业的设计师所建设完成的,所以在功能和寿命上都有很好的保障。但作为一门专业学科的水利水电建筑而言,一些专业的技术人员在进行水利水电的施工中,往往缺乏相应的建筑学知识。他们追求更多是建筑的实用性,就其美观性和艺术性来说,都有所忽略。这样建筑设计的模式下,就形成了沉重的钢筋水泥形象,如一个笨重的钢筋混凝土结构。随着精神文明的发展,建筑的视觉感受已经成为设计者和使用者的高度重视,水利水电的建筑工程也不例外。如位于景德镇市的玉田水库的建筑设计,就成为了旅游的一个重要部分。所以说,现代的水利水电的建筑设计应逐步的开始像艺术性的建筑的方向前行。

二、建筑的设计特点

(一)一般来说,水工建筑物制约着水利水电工程建筑的基础,其根据专业的使用要求来对建筑物的范围和平面位置进行确定;而水闸启闭机运行高度、水力设备的吊装高度或、变配电设施高度也会对建筑物高度起到一定的影响。依据水利工程建筑设计的形状、平面位置、高度、设计尺寸等要求,都会明确的认识到其对建筑设计空间的限制,给建筑设计艺术性的创造带来很大的难度。

(二)水利水电工程能够促进当地的经济发展,为经济的建设提供良好的条件,随着当地经济的发展,周围的建筑物也会得到良好的建设和改造,促成人为景观的建成。为此,在水利水电的建设中,要有一定的超前意识。当周边的建筑都建立起来以后,就与水利建筑相互融合,形成一个完美的整体景象。

(三)进行水利水电的建筑设计中,探索和研究的活动会受到管理机制和节约思想的影响,使建造资金的投入变得紧张起来。这样,在实际的施工中,超出预算的数额就被视为不合理。要想投入很少的资金,又进行施工图纸的实际建设,相对是比较困难的,加上一些客观因素的影响,建设的方案会随时发生改变,如此一来,建筑的施工方案就不在是设计者们原来的构思了。

三、建筑设计的某些问题

(一)建筑设计与业主之间的交流

1.市场经济的运行之下,表明建筑设计并不是设计者们的独自活动,在进行施工的设计与实施中,还要与相关的各个方面进行全面交流,最主要就是与业主之间的交流。在水利水电建筑施工中,就建筑的装饰和外观等内容上来说,业主有时会对此进行一些自己的方案指明,其要求与设计者的要求能够达有效的沟通和交流,都会在风格和使用上得到很大的突破。

2.有时候,业主可能没有对建筑的设计提出明确的格调要求,但对其外观及其装饰的要求就很突出,像这些业主,经济实力一般都很强,虽然不是什么专业的设计者,但也有一定的鉴赏能力,在进行双方的交流过程中,就要反复进行意见的交换,并通过实际考察,对比和分析双方的观点与方案,确保意见的统一。

(二)经济与设计的相互配合

在建筑的建设中,作为设计师,追求的当然是建筑的艺术与审美。作为一个设计师,不仅要熟悉建筑的施工工艺,还要能够成为一名优秀的经济师。这样,设计者在进行建筑的设计时,就能够很好的以实际的经济实力作为依据,设计出更加合理的设计方案来。在面对经济投入相对困难的建筑中。设计者就要利用有限的资金对建筑进行最大限度的设计和改观,既保障资金的使用,也使建筑的外观和装饰能够得到合理的建设。

(三)建筑设计的美观性与经济性

建筑的设计中,其方针所要求的是美观、经济与适用的共同结合,而在实际的工程建设中,建筑的美观性与经济性一般都被对起来,得不到有效的结合。俗话说,追求艺术性就必须多投资,少投资就必定无法实现艺术性。对这一问题,就要辩证的进行看待,国家对水利水电进行最大程度的投资,就要以节约国家资源为建设原则,用合理价格的建筑材料进行设计意图的实现,还要能够保障建筑的耐久性。

(四)建筑的设计与艺术创作的相关联系

在水利水电的建筑设计中,其建筑的设计和艺术创造有着密切的关系,这就可以看作是:建筑是设计者眼中的艺术创造。在实际的建设施工中,设计者要对水利水电工程建筑的外部联系和内部特点进行深入的研究,依据美学规律和科学的建设规律,提出一个合理的建设方案来。其次在这一方案的前提下,进行不断的揣摩和探讨,运用不同的技巧与手法,将其表现出来,充分体现水利水电建筑设计的实用和美观。

四、建筑设计创新前景

满足使用功能、安全、运行管理等要求,是水利水电工程建设的主要内容,但除此以外,随着工程建设的发展,建筑形式上的创新,也成了工程施工的重点要求。面对水利水电工程建筑设计的前景,设计者就要充分的结合求实与创新,深入建设的研究,开拓水利的优美景象。今后的发展中,水环境和水生态的发展将是水利水电建筑设计的发展趋势,在这种趋势的带动之下,旅游业也会得到大的发展,成为人们休闲的又一圣地,这就为水利水电的建筑设计提出来更高的要。为此,在水利水电的有效建设中,还要能够追求其美观性和艺术性,使得建筑的形态呈现优美的姿态,吸引更多的人流连忘返,推动水利水电的经济发展。水利水电的建筑设计要不断的进行创新和发展,其在三个方面应该具有很大的发展和探索。1.在水利水电的建筑设计中,最先考虑的应该是建筑的性能和适用以及耐久。2.依据牢固、经济、安全的建设原则,充分结合完备的技术要求进行建筑的施工设计,即材料选择、建筑结构设计、施工的可能性等。3.在基础的设施完善的条件下,最大限度的进行建筑设计的艺术追求,此外,还要结合当地的环境和经济的发展,运用设计者自身的创造力与想象力,精心的进行建筑的设计,施工人员则按要求进行严格的施工和建造。只有建筑师对建筑的外形、内部、外部的空间组合、建筑材料的色彩和材质、立面构思、等设计要素进行充分的考虑,建筑的设计就能达到良好的形象塑造,使各个方面得到统一和协调,表现建筑的艺术美感,给人以强烈的视觉震撼。

结束语

总而言之,水利水电的建筑设计中,经济与设计方面都存在着很多的问题,为此,就要提出有效的措施解决这些问题。在社会的不断发展和建筑设计的改进中,汲取各方面的因素,结合周围所有的事物,进行艺术式的完美创造,将是建筑设计的发展前景,这也为人们的生活带来更多的惊奇和享受。

参考文献:

[1]许勇,曹先玉,赵禹然,浅谈水利工程中的建筑设计[J].山东水利,2002,12.

[2]张树军,王玮,吴菁,水利建筑美化设计探索与思考[J].治淮,2001,11.

第3篇:水利水电发展前景范文

【关键词】GPS;水利水电;工程测量;应用前景

中图分类号:TV 文献标识码:A 文章编号:

0.引言

GPS(全球定位系统)是到目前为止,世界上最先进和最完善的卫星导航系统与定位系统。它的特点不仅有全球性、全天候性、实时高精度,三维导航和定位能力这几点,而且还包括了具有良好的抗干扰和保密性。所以这引起了世界各国军事部门和广大民用部门的深切关注。GPS定位技术的高度自动化所达到的高精度以及其所具备的潜力,同时也引起测绘界的极力关注。特别是最近这几年来,GPS定位技术在应用基础的研究方面、新应用领域的开拓方面、软件和硬件的开发等等一系列方面都取得了快速发展,并在广泛的科学实验活动方面也展现出了极为广阔的发展前景[1]。

1.GPS测量技术的概述

全球定位系统,即GPS,它是“Navigation Satellite Timing and Ranging/Global Positioning System,NAVSTAR/GPS”的英文缩写。它是以卫星的测时和测距进行导航,并构成全球定位的一种系统。现在,国际上已经公认地把这种全球定位系统简称为GPS。GPS (全称:全球定位系统),是美国国防部在20世纪80年代研发成功的一种高精度卫星导航和定位系统。同时,它也是现代空间技术的又一次重大突破。它的建立是为了美国DOD(国防部)满足对军事部门对海上、陆地和空中设施进行高精度导航和定位的要求。这个系统是从1973年开始设计、研发的,历经20年在1993年的时候全部完成。到1994年年底为止,28颗GPS卫星全部发射完成,其定位工作开始正常进行。因此,对现在来说,不论在任何时候,在地球的任何地方,都可以接收到不少于6颗的GPS卫星发射的信号[2]。

GPS定位系统具有高度的精度性、全天候、连续性、速度快、费用低、方法种类多样和操作简单等一系列特点。这使其在水利水电工程测量及其相关学科领域得到了极其广泛的运用。

GPS卫星的主要作用是:第一,向用户连续发送定位信息;第二,接收和储存由地面监控站发来的卫星导航电文等信息,并适时发送给用户;第三,接收并执行由地面监控站发来的控制指令,适时地改正运行偏差和启用备用卫星等;第四,通过星载的高精度铷钟和铯钟,提供精密的时间标准。

近些年来,GPS在水利水电工程测量方面也获得了很大的发展。特别是在首级控制,碎部测量以及变形观测等各个方面,都得到了充分的应用。下面,本文将从其应用情况和效果作必要的论述,以及对它以后发展前景和优势作相关说明。

2.GPS在水利水电工程测量中的应用现状及优势

2.1首级控制

对于建立某一测区内的首级控制网,技术人员可以应用高精度的GPS进行相对定位技术。

2.1.1网的图形设计

全球定位系统首级控制网的基本图形一般是三边形或多边形,加密网点时也可取附合线路或者极坐标法这两种方法。

(1)三角形网

非同步的独立观测边可以组成GPS网中的三角形边。并且依据地测量的经验可以知道:三角形边的几何结构强,而且具备出色的自检能力,能够及时有效的发现观测成果出现的问题,以此来保障网的可靠性。与此同时,经过平差后的网中相邻点间的基线向量的精度一般分布比较均匀。

(2)环形网

环形网的结构强度比三角形网的稍差。在大地测量和精密工程测量中使用的两种基本图形是:三角形网和环形网。在水利工程测量中,也能用它们作为首级控制网。在首级控制网精度并非很高而且测区范围不是很大的情况下,也可以采用附合线路和星形网的形式[3]。

2.1.2 GPS接收机的精度要求

现在,我国普遍使用的GPS接收机一般有单频机和双频机两种。单频机相对定位精度是10mm+1ppm×D;双频机相对定位精度是5mm+1ppm×D。以上两种都满足首级控制的精度要求。但是,按要求,单频机测量基线边长度一般不超过10km。

2.1.3数据预处理及平差计算

处理观测数据的基本过程包括:第一,预处理;第二,平差计算;第三,坐标系统的转换或者与已有地面网的联合平差。耐心地对原始数据编辑、加工与整合,仔细地分类出各种游泳信息,为平差计算作好充分的准备,这是预处理的主要目的。第二步,平差计算的主要内容:(1)同步观测同一基线边多历无同步观测值的平差计算。(2)GPS网平差:把上面提到的基线边的平差结果当作相关观测量进行网的整体平差。在WGS84坐标系统中进行整体平差。数据处理的最后一个过程是对GPS网与经典地面网进行联合平差和坐标系统的转换。经过这一最后阶段的处理,可以获得所需要的结果数据。

2.2图根控制

GPS作图根点控制测量的特点:

(1)使用的是单频机,机身轻,携带方便;

(2)采用附合路线。从一已知点出发,又回到这一已知点。由此可知,在控制点较少的测区内,也只需一个已知点,就可以进行测量。

(3)运用同济大学GPS快速定位软件,每一测站点的定位时间一般只需2-3分钟便可完成。使用GPS大比例尺地形图图根控制测量,,在水利水电工程测量中,可以起到很好的效果。

2.3变形监测

水负荷的重压可能引起水库水电站大坝变形,为了大坝的安全,需要对大坝变形连续精密地进行监测。GPS(全球定位系统)的精密定位技术可以满足监测工作的精度要求(1.0—0.1ppm)。并且也可以实现监测工作的自动化。譬如:全球定位系统接收机可很长一段时间安置在适当的位置,采用遥控装置操作,并以此来观察监测大坝的形变。并可以使用适当的数据传输技术,按时自动地将监测数据送到数据处理中心,方便以后进行处理和分析。

3.GPS技术在水利水电工程测量中的前景展望

在水利水电工程测量中,GPS的应用已获得了很好的效果。其具备经典测量方法不可比拟的优点。这些优势将使在其他方面获得更为广泛的应用。不久之后,随着GPS接收机的不断改良和国内数据后处理软件的不断开发与利用,这将促使GPS在应用领域和定位测量技术方面不断地拓宽和发展,并为以后促进测绘科技的发展和应用更好地服务[4]。

4.结语

这些年来,GPS(全球定位系统)精密定位技术在我国得到相当广泛的应用。无论是在大地测量中还是在工程测量或者变形监测更或者资源勘察等等方面,都取得了非常好的效果。成功经验以及良好的效果,充分地表明了GPS精密定位技术巨大的优越性和潜力。在新世纪里,GPS导航与定位技术一定会取得进一步的发展。并为我国经济建设、国防建设的进一步发展以及科学技术的不断进步发挥出更大更积极的作用。

【参考文献】

[1]张华海,金继读.GPS定位技术在地面形变测量中的应用[M].徐州:中国矿业大学出版社,2010:68-128.

[2]吝全奎.GPS测量技术在滑坡监测中的应用[J].西北水电,2012(2):32-33

[3]余学祥,徐绍锉,吕伟才.GPS变形监测信息的单历元解方法研究[J].测绘学报,2012,31(2): 123-127.

第4篇:水利水电发展前景范文

关键词:现浇混凝土;护坡板;水利工程应用;研究

在现代社会发展的过程中,水利水电工程的重要性愈发重要,这直接关系到社会的进一步发展以及可持续道路的形成,过去的经验表明,水资源紧缺的原因有一部分是因为在水利工程中的浪费导致的,这直接影响了社会的和谐发展。况且在现代化科学技术大力发展的今天,先进的施工技术必然会带动工程的进一步建设。以实际工程的施工建设为例,对此进行了详细的论证,希望在今后的施工建设中,能够将现浇混凝土护坡技术的优越性得到进一步的凸显,为促进我国水利水电工程的建设作出重要的贡献。

1水利水电水库工程中现浇混凝土护坡施工工艺的应用

1.1工程概况与相关设计方案

本文中主要选取了某水利水电工程的施工建设,并且针对该工程具体论述了现浇混凝土护坡工艺的应用。该水库总体综合流域范围为13.4平方公里,其中坝顶的长度为203m,宽度为4.5m,总库容量能够达到190.6万m3,地震烈度为7,因为施工时间距今较为长远,已经有几十年的历史,因此在重新修建的过程中,充分考虑到工程护坡质量严重不符合工程的建设标准,因此决定采用现浇混凝土护坡的施工工艺,以达到理想的工程标准,在对护坡进行加固的基础上,工程的整体效果得到明显的提升。在具体对边坡进行加固的方案设计中,原有工程中的护坡是由干砌石堆砌而成的,所以既不能满足工程成本的要求,也不能达到加固的效果,需要重新选择护坡的原材料,现浇混凝土进行护坡具有理想的效果,可以在横向设置几处伸缩缝,将护坡版的厚度控制在16cm左右,进而进行后续的施工建设。

1.2施工过程设计

在开展具体护坡施工的过程中,有以下几个重点的步骤。首先是要安装模板,在进行模板安装时,不仅需要确保工程更顺利的施工,还要尽可能的降低施工成本,因此采用隔一块支一块的施工方式,将模板事先排好编号,按照1、3、5的顺序进行安装,相邻两个模板之间的距离为2m,同时还要对坝坡的坡度进行测量,采用水准仪以及经纬仪两种工具对其进行有效的控制,使得可以将设置点位得到更加牢固的安装。同时对坡面线进行相应的测量,使用线绳将相邻的楔子联系起来,以便进行控制,然后按照高程的不同进行安装,这是其前提条件。其次是进行混凝土模板的浇筑。这一道工序主要是在坝顶上得以实现的,主要工具为铁皮、模板以及滑槽,按照由下至上的顺序进行浇筑,同时将塌落度控制在5-7cm之间,使用振捣棒对混凝土进行振捣,进一步提高混凝土的密实程度,先使用振捣棒进行一次振捣后,再将平板振动器固定牢靠,进行二次振捣,反复进行3至4次后,将坡面找平,如果有些坡面不平整,那么可以采用人工的方式对其进行整平处理,进行养护,14d后基本就能够成形。第三道工序是进行排水孔以及伸缩孔的施工。在进行这道工序前,需要确保混凝土的相关强度符合施工标准,在此基础上在面板上钻取4个排水孔,分别位于上下左右四个位置,呈现梅花状的分布,分别在面板的横向以及纵向每隔2m设置一道伸缩缝,当纵缝完全凝固后再将其使用切割机进行切割。此外,在完成护坡的加固工程后,还要对其效果进行检验,该工程共耗时一个月的时间,采用现浇混凝土的护坡工艺进行施工,施工时间得到有效的缩短,并且经过一段时间的使用后,具有明显的护坡效果,这一施工工艺可见一斑。在今后类似工程的建设过程中,可以作为全新的工艺进行推广。

2水利水电堤防工程中现浇混凝土护坡的应用

2.1工程基本情况

位于某河两侧的城区段水利堤防整治工程共分为两段,其中右堤长15.18公里,左堤长7.787公里。设计堤防为50年一遇洪水标准,吹填筑堤法进行堤身填筑,1:3的坡比,利用现浇混凝土护坡板作为堤防护坡,其尺寸规格100cm*150cm*12cm,C20F150混凝土等级,10cm砂砾石为护坡板的下垫层,再下层则是复合土工膜400g/m2,护坡板工程量为38*104m2。

2.2施工过程设计

制作安装模板砂砾垫层铺设搅拌、运输、振捣、抹平混凝土拆除模板养护混凝土。标准型12槽钢制作纵向模板,6mm钢板则制作横向模板,综合考虑混凝土板的施工误差因素,将横向模板制作的长度定为994mm。安装模板的依据要严格按施工高程及放线位置施行,模板平直度则依靠堤脚与堤顶的桩挂线进行校正,从而确保顺直的板缝。砂砾石垫层的铺设应在敷设土工膜合格后立即进行,以起到保护土工膜的作用。在施工中利用布袋向下运输的方式,运输垫层料至设计位置后整平。安装模板合格后则将垫层找平,以保证混凝土厚度标准,浇筑前将垫层湿润。本工程混凝土为集中搅拌方法,运输则利用罐车实现,以防止离析或漏浆等问题,同时利用4mm铁板制作的溜槽作为垂直运输混凝土的工具,半径30cm。利用这种溜槽连接混凝土罐车出料口与下部小车,可大大减少人工量,提高了工作效率,而且溜槽可重复使用且不易损坏。振捣混凝土的方式为振捣棒,手持插入振捣棒,并控制30cm范围内的插点间距且不能对垫层产生扰动或是过振、漏振现象。

完成振捣混凝土后,应再次进行挂线校正,以确定模板没有出现走模问题,如果有走模问题存在,则应在混凝土初凝之前完成校正工作。混凝土面抹平标准为高于模板1至2mm,二次抹面开始于初凝后,平整度在2mm以内。浇筑12h后对混凝土进行养护,本工程养护方法为CM-2型的养护剂喷洒,利用该养护剂能够将混凝土毛细孔堵塞且2h还原成膜的功能,得到具备耐久性的保水体系。在拆除模板的步骤上应注意,横向模板的拆除时机应在混凝土初凝抹面时进行,必须保证操作时垂直向上,以确保得到顺直、清晰的缝隙。而拆除纵向模板则在混凝土强度为10%设计强度时进行,必须确保拆除时混凝土没有损边、掉角问题。

3结论

总结上述两个工程案例,可见现浇混凝土护坡的相关施工工艺具有良好的施工效果,并且实现了对水利工程的养护,在今后发展建设中可以得到进一步的推广使用,在成本以及技术等相关方面均能达到理想的效果,可见其发展前景是十分广阔的。

参考文献

[1]黄伟军,贺翔.浅析现浇混凝土护坡质量缺陷的防治措施[J].内蒙古水利,2014(6).

[2]谢彦清.现浇混凝土护坡式堤防工程施工工艺流程及质量控制探讨[J].甘肃水利水电技术,2013(10).

第5篇:水利水电发展前景范文

关键词:水利水电工程;测量技术;探讨

中图分类号:TV文献标识码: A

引文

作为水利水电工程正常施工的基础性因素之一,测量技术在水利水电工程中有着举足轻重的地位,近些年来,随着现代科学技术的快速发展,水利水电工程测量技术的发展也是日新月异。水利水电工程质量的高低有很大一部分取决于测量技术水平的高低。最近几年,我国的科学技术发展速度越来越快,水利水电工程的测量技术也在紧随这一潮流,不断进步。本研究就将针对“水利水电工程测量技术”这一主题进行阐述,使广大民众对这方面的内容有一个更加深入的了解。

一、水利水电工程测量技术

1、水利水电工程测量技术之控制测量技术

控制测量是水利水电工程测量工作的重要组成部分。在一般情况下,水利水电工程控制测量可以分为两部分,第一部分是测图控制网,第二部分是专用控制网,这两种类型的控制测量都会利用到平面控制测量技术和高程控制测量技术。其中平面工程控制测量技术较为常用。水利水电工程平面控制网测量技术包含三边网控制网测量技术、边角网控制网测量技术、GPS控制网测量技术,等等。近年来,GPS控制网测量技术应用的非常广泛。范围较广的测图工程的首选测量技术一般都是GPS控制网技术,范围较小的测图工程也会应用到GPS控制网技术。

在20世纪的70年代,美国的陆海空的三军加以联合最后研制出了新一代的卫星定位系统即GPS,它的主要目的就是给陆海空这三大领域及时提供实时地、全天候的与全球性的相关导航的服务,并且还用于具体情报的收集工作、核爆的监测工作与应急通讯工作等多种军事性目的。经过了二十多年的研究和实验,耗费资金高达300亿美元,至1994年,全球的覆盖率可高达98%的那些24颗GPS卫星均己经布设成功,这些标志着着卫星己经全部布设完毕,而且还预示着GPS全球定位系统已经真正迈进了成熟期。测量领域作为较早地采用了GPS技术的相关领域,积累了丰富的实践经验。一开始,这一技术主要地是用在高精度的大地测量技术与控制测量技术上面,从而建立起各种的类型与各种等级的用于测量工作的控制网。如今,GPS技术也用到了各种类型的施工放样工作、测图工作、变形的观测工作、航空摄影的测量工作、海测工作与地理信息系统工作和地理数据采集工作当中等多个方面。在各种类型的测量控制网的建立方面,GPS定位技术已基本上取代了常规测量手段,成为主要的技术手段。随着测量技术的不断革新,GPS技术在工程定位测量领域得到了广泛的应用,其主要技术特性体现在以下几个方面:

(1)使用精密的卫星专门的星历

精密卫星的专门星历作为GPS技术进行精密定位的可靠保证,意义重大。运用精密卫星的专门星历,将其设备调制到L1载波环节上的卫星轨道的相应参数数据、卫星轨道信息专门数据等参量数值。这样做以后就可以使得计算变得更加精确,从而让测量的误差率能够降到最低。

(2)区域的范围小,网中基线边长度较短

通常意义上讲,使用GPS的高新技术可以使接收机在卫星信号方面的工作产生那种近似的误差的特征,而且还会使接收到的网中基线边的误差无法超过5KM,所以造成在信号的接收过程时,可以通过差分解算来使得整个的公共误差产生很大程度上的抵消效果,进而测得高精度的专门数据。但是区域的范围较小、网中基线边较短的特征也变成了GPS测量技术的最大亮点。

(3)测量点的选择务必要灵活

在传统的测量模式之下,相互邻近的测量点间是需要一些互相通视的,所以对于测量工作的条件与工作人员的素质在要求上是比较高的,而且人眼的观测还会让测量在精度方面有所降低。在GPS的测量过程中,则不需要去考虑站点互相通视的问题,使得测量的数据全部依靠卫星来给出,其精度与灵活性便均得到了显著的提升,测量的过程完全由计算机自动完成。由于GPS技术具有精密性高、区域范围小、测量点选择灵活等优势,应用极为广泛。

2、水利水电工程测量技术之变形监测技术

变形监测技术就是指对监测物体进行测量,通过测量了解监测物体的变化情况。若将变形监测技术细分,还可以分为外观变形监测技术和内观变形监测技术。而水利水电工程测量工作主要应用的是外观变形监测技术。下面笔者就将详细介绍一下外部变形监测技术涉及的常用变形监测方法。

(1)变形监测方法之大地测量方法

大地测量法可做的测量工作有很多,如,对基准网的测量、对物体变形情况的测量,等等。相关工作人员在应用大地测量法的时候,需要使用到以下两种辅助设备,分别是电子水准仪和测量机器人。大地测量方法的具体特点如下:使用的辅助设备较为常用;相较于其它变形监测方法,其理论要点更为全面;通过该方法得到的数据,误差较小;该测量方法在实施的时候,成本较低;该测量方法的实施时间较长;需要较多的人力资源;该测量方法的科技含量不够高。

(2)变形监测方法之基准线测量法

基准线测量法主要测量的是水平位移的变化。基准线测量法分为很多种,每种测量方法应用的实际情况也有所区别。例如,真空激光准直法一般会应用于呈现形状为直线的大坝;垂线法一般会应用于呈现形状为拱形的大坝;而视准线法一般会应用于滑坡。

(3)变形监测方法之液体静力水准测量方法

液体静力水准测量方法的特点如下:测量数据的准确率较高;该测量方法的可测区域较广;该测量方法的自动化程度较高;该测量方法一般都应用在高程的测量。

3、水利水电工程测量技术之数字地形测绘技术

数字地形测绘技术可具体概括为以下三种模式:第一种模式,电子平板。这种测绘模式出现错误的概率较低,但是具有较强的波动性;第二种模式,数字测量记录。这种测绘模式应用的范围较广,但是易出现错误;第三种模式,数字摄影测量。这种模式的操作方法很容易让人理解,而且该模式使用的仪器也很方便存放,是一种实用性能较强的数字地形测绘模式。

4、水利水电工程测量技术之水下地形测量技术

水下地形测量技术一般会选用以下几种定位技术:RTK定位技术,CORS定位技术,等。这类定位技术的优点是准确率高;工作效率高;工作强度低;自动化程度高;可整天工作。

二、水利水电工程测量技术的发展趋势

水利水电工程测量技术的发展趋势,可以概括为以下几点:水利水电工程测量技术的自动化程度会更高,科技含量也会更高;水利水电工程测量技术的适用范围会更加的宽泛;通过水利水电工程测量技术得出的数据的精度会更高;水利水电工程测量技术的信息提取能力会更强。

结语

在工程测量技术的不断发展,工程测量设备快速的更新换代的大背景下,水利水电工程的发展速度会越来越快,发展前景也会越来越好。我国的水利水电工程测量技术的信息采集能力会愈加强悍,与此同时,也会向自动化、数字化、多媒体化的方向发展;测量数据的储存与应用也会愈加的高效,愈加的简易;总而言之,相关工作人员仍然需要不断努力、研究、探讨,从而使我国的水利水电工程测量技术水平大幅度的提升。

参考文献:

[1]孙宝成,常晁瑜.浅析水利水电工程测量技术[J].西江月,2012,(18)..

第6篇:水利水电发展前景范文

关键词:水利 水电 抽水蓄能 电力系统 综合开发模式 可持续发展

1 水利和水电的可持续发展

我国水资源总量虽较丰富,但人均占有量很小,且地区分布很不平衡。我国水能资源较为丰富,理论蕴藏容量为6.76×108kW,可开发量为3.78×108kW,占世界第一位。

水资源(含水能资源)是可循环再生的,经开发即可利用,可以除害兴利,如不开发,只能白白付之东流,还要带来水旱灾害。水利水电枢纽一旦建成,可以年复一年持续运行下去,这是水利和水电可持续发展的基本条件。目前,我国某些地区水资源极其贫乏或已开发殆尽,再修建新的枢纽就受到限制,这将影响水利和水电的可持续发展。

水资源和水能资源的开发利用,关键在于水利和水电工程建设。各工程的建设条件往往差异很大。例如,长江和珠江干支流、西南地区水资源丰富,开发条件较好;黄河流域雨量虽然较少,但干流源远流长,集雨面积大,上游源头雨量较丰,故其干流的上中游也有利于水电的开发;其他如淮河、海河干旱缺水,源近流短,水量少且不均衡,水电开发条件不好;沿海地区雨量和水量虽然较丰,但有的地区或缺乏好坝址及兴建水电工程条件,或由于移民太多,影响环境生态以及经济指标不好等原因,水电开发条件也不理想。近年来,我国水电事业发展很快,在建和待建水电站星罗棋布。如三峡、二滩、李家峡、万家寨、小浪底等大型工程正在修建;待建的大工程更多,如小湾、溪落度、向家坝、天生桥、瀑布沟、拉西瓦、龙滩等等,它们的装机都在100×104kW以上,最大的达1820×104kW,为世界之冠。但是,这些水电站的地理位置偏重在我国的西南、西北及中部,华北、东北及沿海地区则较少。如海河流域已建大中小水库约190座,总库容已与全流域年平均径流量相等,控制了山区流域面积的83%和径流的55%,在全国各流域居首位。总的看,我国部分地区如长江和珠江干支流、黄河干流以及西南地区水电开发态势较好,而华北、东北以及沿海等地区进入1980年前后,水利水电已处于步履维艰的境地。

2 抽水蓄能电站的兴起和发展

工业发达国家常规水电建设在20世纪五六十年代先后处于停滞不前地步,常规水电发展步履维艰。随着经济发展,社会对电力的需要日益增长,电网中各种能源包括煤电、油电、核电、地热发电,以及天然气发电等增加很快。而常规水电因受水能资源的限制,往往不能成比例增长,在电网中所占比例日益减少。这就造成电力系统中可调峰电源短缺,而低谷时又造成电流周波加大,影响送电质量。为此,抽水蓄能电站利用电力系统后半夜低谷剩余电能抽水蓄能转换在尖峰时发电,作为水电补充得到迅速发展。近三四十年来,工业发达国家抽水蓄能电站发展越来越快。迄今有些国家,如美国、日本抽水蓄能电站的总容量已超过2000×104kW,不少国家已占常规水电容量的一定比例,日本甚至已近相等。据不完全统计,世界抽水蓄能电站有400余座,总容量1.0×108kW以上。

抽水蓄能电站的迅速发展,不仅反映在日益增长的数量上,还反映在它的型式、调节性能等内涵上。这都得益于抽水蓄能电站技术的不断进步。抽水蓄能电站的作用和效益表现在电力系统的运行中,作为水电的补充并有利于水电的可持续发。

早期抽水蓄能电站既有常规机组又有抽水泵,称混合式蓄能电站。这类电站始建于欧洲。抽水蓄能电站迄今已有近100年历史,但开始进展不快,至20世纪六七十年代以后才迅速发展。据统计,1970、1980、1990年总容量分别达到1604×104、4600×104和8300×104kW。国外各种类型抽水蓄能电站发展如表1。

表1列出了16座国外建成的主要有代表性的大型抽水蓄能电站。其中,10座为纯抽水蓄能电站,6座为混合式蓄能电站。纯和混合式抽水蓄能的区别主要在于上库有无来水。为便于了解抽水蓄能电站的性质,包括形式和调节性能,列出了上下库容和满载运行时间。纯蓄能电站中以日调节居多,满载发电5h和抽水7h左右,故它的上下库容积较小。但是,美国的BathCounty、Racoon和日本的玉原、奥矢作Ⅱ及南非Drakensberg等5座纯抽水蓄能电站的调节性能均超过日调节,可达周或2d调节。从文献记载,这些工程由于电力系统的调峰要求,以及它们上下库的特殊有利地形,使上下库容积加大并使发电和抽水满载运行时间达到10~20h左右,大大改善了电站的运用灵活性。混合式抽水蓄能电站一般上库容积较大,可以对天然来水进行调节,下库专为抽水蓄能而设,故一般以日调节居多,发电和抽水满载运行时间仍以5和7h左右居多。如表1所示,也有一些电站为满足电力系统调峰要求定为周调节,如法国的GrandMaisoon和Montezic,日本的新高濑川和新丰根,意大利Edelo等5座为混合式周调节抽水蓄能电站。

从上述国外抽水蓄能发展可以看出,不仅在总装机的数量和容量上日益增加,而且在电站的型式及调节性能方面向各种不同方向和途径发展,更加提高了抽水蓄能电站在电力系统中的适应性,增加电站的发电量和效益。

我国抽水蓄能起步较早,20世纪60年代即修建了岗南和密云小型抽水蓄能电站,装机容量分别为1.1×104和2.2×104kW抽水蓄能机组。混合式蓄能电站共装机42×104kW,其中蓄能机3台共27×104kW,常规机1台15×104kW。1992年第一台机组投入运行,1993年全部建成。经多年运行,削峰填谷对华北电力系统起到了显著的作用,对我国大型抽水蓄能电站的建设发展起到一定的促进作用。最近,广州抽水蓄能电站建成,总装机240×104kW,为世界之冠。此外,十三陵、羊卓雍湖和天荒坪等已相继建成。安徽响洪甸在原有常规电站的基础上近扩建抽水蓄能机组,成为混合式开发。我国抽水蓄能电站见表2。

表2共列出我国10座抽水蓄能电站,其中,混合式2座,余8座为纯抽水蓄能电站。据1993年统计,我国大陆抽水蓄能电站容量为120×104kW,占世界第12位;近年来发展飞跃,容量已达555×104kW,预计居世界位次当可提前。这10座抽水蓄能电站均为日调节,发电和抽水时间为5h和7h左右。潘家口混合式蓄能电站下池库容虽留有余地(从700×104m3扩大至1000×104m3),还是不能满足周调节要求,但从调度灵活性上已留了一些余地。还应该指出,台湾省的明湖和明潭抽水蓄能电站的上库均为著名的日月潭水库,容积很大,达1.42×108m3,且有明显的天然来水,故这两座蓄能电站表中列为纯抽水蓄能电站,但实际上也可认为它们与已有常规水电厂大观一厂共同构成混合式抽水蓄能电站,3个电站具有1座共同的很大的上库,这对抽水蓄能电站的运行是非常有利的。它们的年运行时间高达5000h以上。潘家口混合式抽水蓄能电站经几年运行,实际发电量及运行小时数超出原设计值。从国内及国外运行资料看,一般日调节纯抽水蓄能电站实际运行的年发电量及运行小时数常达不到设计值,故混合式在这方面有一定的优越性。

3 抽水蓄能电站的类型和适应性

抽水蓄能电站具有2个明显的特点:一是需要水但基本上不耗水,故抽水蓄能的规模不像常规水电那样决定于所在站址的来水流量和落差,而主要决定于上下池容积和落差,更主要的是决定于所在电网可供低谷时抽水的电量;二是电站形式很多,适应性强,可视情况选定。在山区、江河梯级和平原均可修建抽水蓄能电站。

1)在山区,根据地形,往往选择高水头,一般水头H为100m~600m居多,当然水头越高越经济,上下池之间距离则越近越有利。日本关西电力公司对抽水蓄能选点要求,H≥500m,L≤3km,而东京电力公司条件则放松,对水头无规定。这说明只要地形许可,水头高一些是有利的,但还要视具体情况定。

2)河流梯级水电站需要时可考虑抽水蓄能混合式开发,一般以中低水头为多,即相邻梯级电站除常规发电机组外可设置几台可逆式机组,如潘家口蓄能电站。也可考虑在某一河流梯级水电站下游另建下池,如安徽响洪甸蓄能电站。总之,如蓄能机组(即可逆机组)和常规机组的水都来自同一上库,水量可在同一上库中调节,2种机组互为备用,互为补充,即丰水期可逆机组可按常规机组只作发电运行,而枯水期常规机组也可利用可逆机组所抽的水进行发电,这样可以增加工程效益。最近,安徽利用淠河磨子潭和佛子岭上下2座已成水库进行佛磨抽水蓄能电站的设计,这样上下库都很大,对满足电力系统运行需要十分灵活。

3)平原及沿海地区低水头水电站和潮汐电站的蓄能运行,可利用电力系统低谷电抽水而在尖峰时发电会给这些电站带来显著效益。法国、英国、荷兰及我国都有采用可逆式贯流机组并进行蓄能运行的经验。此外,近年来国外在平原地区已有修建地下下池(专门开凿隧洞群或利用弃置的矿井),而上池可利用地面河、湖或另行修建。上下池之间落差可视需要确定,水头往往可达500~600m,甚至更高。这样就为平原地区创造了修建高水头蓄能电站的条件。

综上所述,抽水蓄能电站基本上不受地形和来水流量的限制,也不受当地水能资源蕴藏量的限制。在各种地形条件下,在山区、平原等均有条件修建抽水蓄能电站,关键在于因地制宜择优选择。

4 多种抽水蓄能电站的可持续发展

我国可持续发展的战略已经确立:要在各种资源的可持续开发利用和良好的生态环境的基础上,不仅要保持经济的高速增长,还要谋求社会的稳定与发展。水电除了要满足自身的可持续性外,还要满足环境、经济和社会的可持续发展。

众所周知,在电网的各种能源构成中,水电具有较好的调峰性能,可改善电网中火电机组的发电状况,减少有害气体(CO2等)的排放量,既可改善电网中电的质量,又可改善地区的环境。

近年来几座大型抽水蓄能电站相继投入运行,它的优越性逐渐被社会所认识,主要优点如下:

抽水蓄能电站本身虽不能生产电能,但可利用低谷电能(即剩余电能)抽水,在尖峰时发电,既可调峰又可填谷,还可调频和事故备用,在电力系统中具有能量储存转换和改善优化的功能;

抽水蓄能与煤电和油电比,跟踪负荷性能好、开停机灵活,节煤节油,调峰灵活,与常规水电比还具有填谷功能,其调峰功能为水电的2倍;

一般认为,抽水蓄能电站的工程量比常规水电站少得多,但可逆机组目前国内还无成熟制造经验,需要从国外引进,其价格较高。即便如此,抽水蓄能电站单位容量投资一般仍比常规水电为低,同时施工期限亦短。

此外,还应该指出,在水利水电枢纽中补充了抽水蓄能功能,有利于水资源(含水能资源)的进一步开发,更大地发挥水利水电等综合效益,有时可大大改善工程的有关指标和枢纽在系统中的作用,使原来指标差、效益低的项目改观,增加工程的开发价值,给水利水电工程带来新的开发前景。

目前,全国水利水电和电力建设形势对抽水蓄能的发展非常有利,主要表现在以下几方面:

1)各地区和各流域,常规水电发展很不平衡,有的水能资源储量贫乏或已开发殆尽,不得不发展抽水蓄能以补水电所占电网中比重不足,如华北、东北、及东南沿海地区。

2)有些地区水电比重虽不低,但多径流水电如四川、湖南、江西、湖北亦需建抽水蓄能电站。

3)我国煤炭资源不均衡,运煤困难,发展坑口电站,相应带来北电南送。目前我国西部大开发在即,而水电西南西北多,又将实现西电东送。随着三峡建成,我国东西南北输电网形成。这些输送电对平衡全国各地区电力有好处,但有时由于某地区为了接受上述几种送入的电又必须视送入电的情况,增建一些调峰能力强的抽水蓄能电站。

4)我国核电已在浙江、广东投入运行并将在江苏、山东兴起,也需相应增建抽水蓄能电站。

目前,我国抽水蓄能电站的建设和规划设计工作正在全国范围内蓬勃展开。从我国已建和在建的抽水蓄能电站看,它们各具特色,有高、中、低水头的,有大型也有小型的,为我国抽水蓄能电站建设走出了第一步,并取得了宝贵的经验。由于上述4个原因,预计抽水蓄能电站建设将在华北、东北、东南沿海地区以及华中、中南等地迅速展开。在今后设计建设中,抽水蓄能电站的运行将逐渐改善其调节性能,逐渐向双日或周季调节过渡。

5 结语及建议

当前,全国水利水电和电力建设形势对发展抽水蓄能极为有利,在过去已取得成绩的基础上,除进一步完善已建和在建抽水蓄能电站的管理运行和建设工作外,还要认真做好抽水蓄能规划选点工作。如上所述,在纯水蓄能方面除一般应注意因地制宜选择合适的电站形式和布置外,有条件的站址还要注意选择上下池的有利地形以取得较大的容积,以改善其调节性能并增加工程效益;在混合式蓄能电站方面,有条件时要注意选择较高水头并适当加大下池容积,以改善性能并提高电站效益。此外,我国目前有许多已建成的水电站,电站设计规模水平年早已过时,电站容量显得不足,亟待增容扩建。因此,在有条件时可考虑增建抽水蓄能机组成为混合式开发,作为常规水电的补充,其效益当会显著增加。这种融水利、水电、抽水蓄能于一体,并结合当地电力的综合开发模式将给水利和水电带来新的活力。据国外经验(见表1),法国在新建GrandMaisoon和Montezic时即按上述综合开发模式考虑,前者设有120×104kW可逆机组和60×104kW常规机组,而后者只采用90×104kW可逆机组。日本新高濑川混合式日/周调节,原河段有5座常规电站,原总装机仅4×104kW,后按上述综合开发,改建为128×104kW的抽水蓄能电站。美国著名GrandCoulee电站几经改建,先后增水泵和可逆机组,总容量达888×104kW。我国潘家口、响洪甸、佛磨、双沟以及天堂等均采用这种混合式抽水蓄能电站。这种开发模式不仅改善了水利水电枢纽的功能,还大大改善了工程的指标,使原来效益差,指标差的工程改观,增加了工程开发价值,给水利水电工程带来新的开发前景。为此,建议今后视各地区,各河段水利水电发展情况以及当地电力情况按上述模式对新建、扩建、改建工程进行动态规划和设计。

水利水电(含抽水蓄能)和电力相给合的开发模式,水利水电与电力相辅相成,通过电力(电网)的支持提供了抽水电力,倒过来也为电网增加了调峰和填谷能力,改善供电质量,为电力的发展提供水源等条件。因此,多种形式的抽水蓄能作为水电的补充,对水利水电的可持续发展大有好处,扩大了水电的内涵,将抽水蓄能也补充入内。

这种混合式开发改变了过去“以水定电”性质,即只能在需要供水时发电,不供水时不能发电。如今可以完全按照电力系统要求进行抽水或发电调度,同时对水库的原有供水等功能也有好处。此外,这种综合考虑水利水电与电力相结合的模式,还可在发展核电、风能发电以及调水等工程中发挥作用。

考虑多种类型的抽水蓄能作为常规水电的补充,可以引入电力(电网)的参与,这种跨行业(即水利水电和电力行业)的模式对各种资源的综合开发、利用,可以达到较高水平,有利于水利和水电的可持续发展,并提供新的开发前景。

参考文献

[1] 陆佑楣,潘家铮抽水蓄能电站[M]北京:水利电力出版社,1992

[2] 中国电力企业联合会,能源部北京设计院抽水蓄能电站工程实例[M]1990

[3] 黄河水利委员会设计院抽水蓄能电站图集

[4] 曹楚生抽水蓄能电站发展前景[A]1993年抽水蓄能技术经济讨论会文集[C]1994

第7篇:水利水电发展前景范文

可视化是指人脑中形成某事物图像的一种心智处理过程(mentalprocess)。可视化技术是把计算机中的数字信息转变为直观的图形图像信息,使得研究者能够形象直观地观察到,即看到传统意义上不可见的事物或现象,同时还提供模拟和计算的视觉交互手段[2]。可视化技术是集科学与工程计算、计算机图形学、图像处理、人机界面等多学科和技术于一体的现代化技术。可视化的核心技术包括:1)将科学计算中产生的数据及结果转化为图形或图像;2)基于面向对象技术的图形用户界面的设计,即可视化建模的实现。可视化的过程模型如图1所示。三维可视化作为可视化的重要组成部分,侧重于以三维的手段反映客观世界,属于科学计算可视化的范畴[3],在地学领域有着广泛的应用和发展前景[4-7]。三维可视化技术已经渗透到各个学科中去,如地理学、资源环境学、测绘学、海洋学、建筑学、生物医学等,它的应用为这些学科的科学研究提供了极其有用的帮助,促进了这些学科的发展。比如,三维可视化技术在建筑、交通、医学等领域的应用可以提高决策者的预见性,避免不必要的浪费和损失;在动画和虚拟世界领域,三维可视化技术带给了我们强烈的视觉冲击;其仿真技术的应用,提高了我们在医学手术实施、机械制造加工、矿物开采加工、水利设施建设等的精准度和效率。目前三维可视化技术已广泛应用于城市规划、电力、交通、矿业等各个领域,但在水利行业尤其是工程设计方面却很少[8],三维可视化技术广泛应用于水工设计将大大提高水利水电工程建设的效率和研究水平。

2水利水电工程三维可视化技术

2.1研究现状

目前,水利水电工程设计已经开始从二维CAD设计逐步向三维CAD设计转变。计算机三维建模与可视化模拟技术已开始应用于水利水电工程的设计、施工等各个阶段,如枢纽布置、施工总布置等。天津大学的钟登华等[9-11]从单独研究水利水电工程地质、水利水电工程建筑物及水利水电施工三维可视化建模入手,逐步提出了对工程可视化辅助设计(VCAD)理论的构成体系和实现方法;黄河勘测规划设计有限公司的李斌等[12]、天津大学的顾岩[13]、广西河池水利电力勘测设计研究院的黄尚磊[14]提出了基于CATIA软件的水利水电工程三维设计方法;三峡大学的田斌等[15]、中国葛洲坝集团公司的陈立新[16]对三维空间数据、地形、地物模型的建立以及对施工过程三维模拟技术做了相关研究;武汉大学的陶铁铃等[17]、电子科技大学的魏鲁双[18]、河海大学的杨威[19]、天津大学的张社荣等[20]分别开发了拱坝、重力坝优化设计可视化系统。水利水电工程三维可视化设计已得到国内专家、学者越来越多的重视,并取得了一定的成果,但目前还未形成一套完整的理论体系和软件成果,整体上仍处于探索阶段。

2.2技术路线

按照工程设计流程,水工设计实现三维可视化就要求工程设计条件可视化,设计建模过程可视化,计算分析过程可视化和设计成果可视化。这里可视化是三维工程设计的核心,数字化则是实现可视化设计的基础。目前,地质、地物三维建模是水工三维可视化的基础和研究重点,当前这方面的研究工作主要包括地质、地物的三维空间数据模型,地质、地物模型的整合和匹配三方面。1)构造三维地质模型常用的数据结构包括NURBS结构、B-Rep结构、TIN模型等。基于以上三种模型,钟登华等提出了以NURBS结构为主、结合TIN模型和B-Rep结构的混合数据结构。徐卫亚等[21]提出了基于裁剪NURBS-B-Rep半边结构的三维混合数据结构。2)地物模型都属于静态空间数据结构,包括空间位置、形状和空间拓扑关系等信息[15]。区别于一般的几何模型,地物模型尚需反映其属性信息,并且要确保几何图形及其属性一一对应。对于大规模的地物建模而言,采取单一的建模技术是不能完善地对其进行描述的,针对不同的建筑物,应分别采用有针对性的建模技术,建立相应的三维可视化数据模型。常用的建模技术有实体CAD图形建模技术、特征建模技术和参数化实体建模技术。近年来,利用以上三种技术,许多学者都建立了相应的地物模型。刘东海[22]提出了交互式的参数化图形建模技术。李景茹等[23]提出了基于GIS三维实体化参数模型。蔡宜洲等[24]提出了元件装配法对水工建筑物进行组装式建模。3)地质实体是水利水电工程建设的基本载体,必须将地质模型和地物模型统一起来,才具有实际意义。地物与地形匹配常用的方法有两种[9]:方法一是直接将地物搁置在地形表面上,其优点是简单实用,缺陷是在视景显示时,会出现“争夺Z值”的现象,即同一个Z值上可能有多个面;另一个方法是在生成地形的不规则三角网格前提下逐渐加入地物模型,与地形整合在一起。要实现三维可视化水工设计,除了需要专业的水工知识和工程设计技术外,必要的计算机技术也是不可或缺的,最基本的包括:1)图形建模技术;2)交互技术;3)可视化技术;4)图形学技术;5)软件工程技术。三维可视化的设计有一定的过程,水工三维可视化设计的过程见图2。该图也可详细反映水工三维可视化设计理论和技术的构成体系。

2.3应用效果

地形地质三维可视化为水利水电工程建筑物选址、布置、设计和施工等各方面提供多方面可行的地质分析手段。更为重要的是,利用仿真三维实体技术建立的三维地貌可以实现三维模型的任意剖切分析;可对任意部位的体积、表面积进行精确的计算;可实现对山体进行旋转、切剖面、开挖等操作。三维设计在工程设计领域的应用彻底改变了二维图纸表现和三维实际形态之间进行思路转换的设计模式。它的应用将大大提高设计质量和效率。参数化工程三维模型不仅使工程建筑物建模变得简单易行,而且在工程方案需要调整修改时其更加快速、灵活、准确。已有成果的重复利用率大幅度提高,在减少设计错误和返工现象同时,又缩短设计周期,极大地提高了工程设计工作的效率和质量。工程精确数值模型的建立,使得精确计算坝体工程量、各坝段各截面的面积、各点的坐标以及体积变得方便快捷。对建筑物及地质分类建模后,不仅能够计算不同材料的用量,同时为概预算及施工期业主的材料供应计划提供科学的依据。采用三维动态布置施工平台,在设置明确的制约条件的前提下,能够方便准确地生成水利水电工程施工场地布置困难的地形相应的平面、剖面图。采用三维可视化模拟技术不但能充分、更直观地考虑多种可行方案,而且能快速、方便地进行进度分析,并能定量地分析各种施工措施对工程进度的影响。

2.4实例应用

在溪洛渡水电站,因思公司以C#开发语言和access数据库等为基础建立溪洛渡施工信息管理系统,它不仅在前期对大坝的整体进行三维可视化,还将大坝整体的细部构造分解出来,让溪洛渡工程的参建者可以很透彻地剖析溪洛渡大坝的各个细部,方便查看监测仪器埋设布置以及对细部的结构分析。

2.5应用前景

集成化、智能化、网络化、协同化是三维设计的发展方向。应努力实现远程协助设计、自动协同设计、集成协同设计,充分体现设计的团体性、交互性、协作性,建立跨学科的、以人际合作关系为基础、协同工作、合作设计的新格局。水工三维设计是工程设计的必然趋势,三维技术在机械、电子、航班、航天以及建筑等部门得到了广泛的应用。把三维设计应用到水利水电工程上,可以实现真正意义上的工程方案优化及多方案的比较,对于提高工程的技术指标和品质、降低工程造价、缩短设计周期、提高设计质量均可起到重要作用。

3结语

第8篇:水利水电发展前景范文

关键词:水力;水电发电;辽河流域

国家统计局公布的《中华人民共和国2011年国民经济和社会发展统计公报》数据表明,2011年发电量47000.7亿千瓦小时,增长11.7%。其中,火电发电量38253.2亿千瓦小时,增长14.8%,水电发电量6940.4亿千瓦小时,增长-3.9%,核电发电量863.5亿千瓦小时,增长16.9%。风力和清洁能源发电量未予公布,从数据分析发电量大约943.6亿千瓦小时,增长幅度不详。从整体发电量数据分析,火电、核电均保持良好的增长态势,唯独水力发电量负增长。从该公报《2011年分行业固定资产投资(不含农户)及增长速度》获悉,对农林牧副渔、采矿、制造等19行业固定资产投资及增长速度分析,信息传输、计算机软件业投资2161亿,增长0.4%,增幅垫底;增幅倒数第二名为电力、热力的生产与供应,投资11557亿,增长1.8%。由此不难看出电力行业增速明显下滑。

电力工业是国民经济的先导产业,为国民经济发展提供重要的基础能源,必须保持超前发展。长期以来,我国电力供不应求的矛盾比较突出,历史欠账较多,放缓电力建设力度导致全国性电荒的状况时有发生,说明加快电力建设是十分必要的。

在我国电力需求的强力拉动下,我国水轮机及辅机制造行业进入快速发展期,其经济规模及技术水平都有显著提高,我国水轮机制造技术已达世界先进水平。目前,我国水轮机及辅机制造行业综合实力明显增加,全行业呈现出蓬勃发展、充满活力的可喜局面,行业趋好的标志表现在经济运行质量的提高和经济效益的显著增长。根据《2013-2017年中国水力发电行业发展前景与投资战略规划分析报告》提供的数据统计,2010年,我国水轮机及辅机制造行业规模以上(全年销售收入在500万元以上)企业68家,实现销售收入44.70亿元,同比增长2.35%;实现利润总额3.23亿元,同比增长4.16%。

据权威部门预计,“十二五”期间我国水电装机规模将达到2.11亿千瓦,2010年以来新增核准水电规模1322万千瓦,在建规模达到7700万千瓦。根据我国对国际社会做出的“2020年非石化能源将达到能源总量15%”承诺,我国水电行业2020年装机容量须达到3.8亿千瓦。而即使按照我国公布的《可再生能源中长期发展规划》,到2020年全国水电装机容量计划达到3亿千瓦,新增单机容量50千瓦以上大型水电机组300台左右,平均每年新装50万千瓦及以上大型水电机组25台。若按2020年达到3.8亿千瓦的装机容量,我国所需的水轮机及辅机设备将进一步增加,我国水轮机及辅机行业发展前景广阔。

辽河乃中国七大河流(见表1)之一,被辽宁人民称为“母亲河”,由源出内蒙古和河北的西辽河与源出吉林的东辽河在辽宁汇合而成,干流长度1390千米,流域面积21.9万平方千米(见图1)。据测算,辽河干支流理论水能蕴藏量为82.8亿千瓦小时,其中可能开发的水能为24.74亿千瓦。辽河水系的重点开发建设任务是防洪和供水,已经开发和正在开发的水电站52座,其中仅有5座电站的装机容量大于1万千瓦,整个流域没有超过5万千瓦的,总计装机容量仅24.74万千瓦。

流域已经建设500千瓦以上水电站22座,总装机容量12.08万千瓦,占该流域可开发量的48.8%,年总发电量2.73亿千瓦小时。主要水电站有参窝、大伙房、二龙山、汤河、清河等。结合水利建设中小型水电站西辽河地区有7座,东辽河地区1座,辽河下游地区有14座。

二龙山水库位于东辽河上游吉林省四平市石岭镇境内,以防洪、城市供水、灌溉为主,兼防涝、发电、养鱼等综合利用的大型水利枢纽工程,二龙山水库控制断面以上流域面积3799平方公里,最大库容17.92亿立方米。设计防洪保护面积180万亩,年灌溉供水3.22亿立方米;奍鱼水面大约14.1万亩;每年向城市供水4000万吨;年发电1600万千瓦小时。 水库为四平地区及下游流域430万人口的工业、农业生产及生活的最重要水源,在水利、能源、养殖和旅游等多方面存在可持续发展的良好态势。水利水电事业发展直接关系到四平市60万人口及下游23个乡镇43万人口的饮用水安全,对保持社会稳定和提高当地人民群众生活有重要作用。

第9篇:水利水电发展前景范文

关键词:贯流式水电站 河床式厂房 整体稳定

中图分类号: TV2 文献标识码: A

0 引 言

开发低水头水力资源一般采用贯流式水电站,这种水电站有其自身的特点,一般工程量少、建设周期短、见效快、便于集资,因此发展很快。在我国可采用贯流式水电站开发形式的水能资源非常丰富,有很好的发展前景。做好贯流式水电站整体稳定分析是非常必要的,对贯流式电站整体稳定设计起着指导性的作用。

1 工程概况

该水电站位于西部某河段上。枢纽主要由河床式电站厂房、泄洪闸、右岸砂砾石坝、左岸混凝土防渗墙及中控楼、GIS室等建筑物组成。电站等别为三等中型工程,主要建筑物级别为3级。该水电站厂房为河床式厂房,主厂房采用单机单缝,厂房为枢纽挡水建筑物的一部分。

2 计算内容

(1)厂房整体抗滑稳定计算。

(2)厂房整体抗浮稳定计算。

(3)厂房基础应力计算。

3 计算假定

(1)假定计算结构所处应力场为均匀应力场。

(2)假定计算结构所用材料为均质材料。

(3)计算选取的典型坝段或建立的模型按照偏安全的原则进行计算。

(4)计算滑动面假定为平面。

4 安全系数及应力标准

4.1安全系数的选取

按照《水电站厂房设计规范》的相关规定,厂房整体抗滑稳定安全系数要求不小于表4.1中有关数值。

4.2 应力标准的选取

(1)厂房地基面上所承受的最大法向应力不允许超过最大的地基承载力。在地震情况下地基承载力可适当提高。

(2)厂房地基面上所承受的最小法向应力(计入扬压力)应满足河床式厂房除地震情况外都应大于零。在地震情况下允许出现不大于0.1MPa的拉应力。

按上述规定,结合实际地质参数取值范围,确定本工程地基允许承载力取值为0.75MPa。

表4.1 厂房稳定安全系数表

注:1.特殊组合Ⅰ适用于机组检修、机组未安装及非常运行情况;2.特殊组合Ⅱ适用于地震情况。

5 计算工况及荷载组合

表5.1 厂房稳定计算荷载组合表

6 计算公式

(1)抗滑稳定计算公式

抗剪强度计算公式:

抗剪断强度计算公式:

式中:—按抗剪强度计算的抗滑稳定安全系数;

— 按抗剪断强度计算的抗滑稳定安全系数;

—滑动面的抗剪摩擦系数;—滑动面的抗剪断摩擦系数;

—滑动面的抗剪断粘结力,kPa;

— 全部荷载对滑动面的法向分值,包括扬压力,kN;

—全部荷载对滑动面的切向分值,包括扬压力,kN;

A —基础面受压部分的计算面积,m2;

(2)抗浮稳定计算公式:

式中:— 抗浮稳定计算系数;—机组段的全部重量,kN;

U—作用于机组段的全部扬压力总和,kN。

(3)基础应力计算公式:

式中:—坝基上、下游面垂直正应力(MPa);

—坝基以上垂直力总和(kN);

A—基础面受压部分的计算面积,m2;

y—计算截面上计算点至形心轴的距离(m);

—荷载对计算截面形心的力矩总和(kN·m);

6.2 计算简图

图6.1 整体稳定分析计算简图

7 整体稳定分析过程

7.1各工况下荷载计算

各工况下应详细计算对应的各自荷载,由于荷载计算较为常规,在此不再赘述。

7.2 整体稳定分析结果.

采用6.1节相关公式,对本电站进行整体稳定分析,分析结果如下:

表7.1 厂房整体稳定、抗浮计算分析表

表7.2 厂房基础应力计算成果分析汇总表

8 结论

(1)河床式水电站特性是即承受上下游的水平推力又承受基础向上的扬压力,因此河床式水电站与其他工民建建筑物不同,需要对其进行抗滑稳定计算和抗浮稳定计算。

(2)本文研究对象基础坐落于软岩,基岩参数比较低,但厂房底宽大,自重较大,厂房整体稳定满足设计要求。因此坝段底宽的确定应在满足设备布置前提下,还应满足厂房稳定性的要求。

(3)底宽加大,流道跨度会相应加大,会导致配筋面积相应较大。而且底宽加大,混凝土量相应上升。增加了水电站的投资,因此水电站结构设计时需在控制投资和为满足结构整体稳定的结构体型之间找到平衡点。

(4)根据上文整体稳定分析,采取帷幕灌浆手段后,由于渗透压力强度系数的折减,扬压力显著降低,有效的提高了抗滑及抗浮安全系数,因此在河床式水电站设计时进行帷幕灌浆是降低扬压力并提高安全系数的有效手段。

参考文献:

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祁庆和,水工建筑物[M].北京:中国水利水电出版社,1998.

顾鹏飞,喻远光.水电站厂房设计[M].水利电力出版社,1987.

潘家铮,重力坝设计[M].北京:水利电力出版社,1987.

DL5108-1999.《混凝土重力坝设计规范》[S].中国电力出版社,2000