南水北調(diào)中線焦作1段工程高填方渠道穩(wěn)定性分析

南水北調(diào)中線工程是一項特大型跨流域水利基礎(chǔ)設(shè)施，輸水距離長、各類交叉建筑物多、運行管理環(huán)境復雜、安全風險比較大，目前已建成和已通水運行的渠段個別工程設(shè)施已出現(xiàn)了一些安全隱患。因此，確定工程設(shè)施安全保護范圍，實行依法管理，有效防止人為活動對南水北調(diào)工程設(shè)施造成破壞和損害，是當前急需解決的問題。本文選取了有代表性的渠段進行計算分析，歸納出渠道工程的保護范圍，為同類工程的管理保護范圍提供了參考和依據(jù)。

根據(jù)南水北調(diào)總干渠渠道設(shè)計補充技術(shù)規(guī)定,對渠道內(nèi)坡進行滲透穩(wěn)定復核,通過滲透計算,對存在內(nèi)坡滲透穩(wěn)定的渠道提出加強滲控措施。

南水北調(diào)中線工程黃河北—漳河南渠段膨脹巖土分布長度42.3km,占渠道總長的19.3%,針對特殊土的工程性質(zhì)和邊坡穩(wěn)定條件差等特點進行了專門設(shè)計,采取了特殊的工程處理措施,是保證總干渠安全運行的關(guān)鍵。

通過對已有的或類似工程沉降觀測數(shù)據(jù)進行整體函數(shù)擬合,提出了沉降期預測公式和具體的施工沉降期限。結(jié)合不同的沉降變形量對混凝土襯砌板的影響進行了分析,對坡頂附近設(shè)置橫縫,適當減小襯砌板的尺寸等綜合措施,降低了襯砌板后期開裂的可能性。

南水北調(diào)總干渠中線工程豫北段受礦區(qū)開采沉陷、區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造活動及城市地下水開采沉降等多種威脅,區(qū)域地質(zhì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性較差。為了評估干渠沿線基礎(chǔ)穩(wěn)定性,為引水工程提供安全評價保障,以南水北調(diào)中線豫北段為例,利用2009年全年共9期envisatasar雷達數(shù)據(jù),采用二通加外部dem的d-insar數(shù)據(jù)處理算法和"相位累積式"干涉測量甄別大氣影響,采用"相鄰重訪周期式"干涉測量減小時間退相干影響,獲得了沿線126km渠段、33個監(jiān)測點在2009年8個時間段的時序差分形變相位圖像;提取了不同時期采礦、地下水開采造成的地面沉降區(qū)及沉降幅度信息;評價了區(qū)域活動構(gòu)造及穩(wěn)定性。研究表明:研究渠段全線有不均勻下沉,350d累積最小下沉量為-33mm,最大下沉量為-73mm。年下沉速率0.34~0.76m/a,年平均下沉速率0.53m/a。監(jiān)測點下沉總體符合指數(shù)分布,平均相關(guān)系數(shù)r2=0.7418。根據(jù)監(jiān)測點下沉擬合曲線預測,調(diào)水干渠多數(shù)段落基礎(chǔ)下沉趨穩(wěn);南水北調(diào)中線工程豫北段受多種因素疊加影響,總體基礎(chǔ)穩(wěn)定性較差,地質(zhì)構(gòu)造活動、城市地表沉降為主要影響因素,基礎(chǔ)施工為次要影響,礦區(qū)開采沉陷對基礎(chǔ)失穩(wěn)未見直接相關(guān)性。

結(jié)合南水北調(diào)中線焦作渠段地形地貌、地層巖性、水文地質(zhì)條件,對焦作渠段主要存在的黃土狀土濕陷、巖土膨脹性、施工降排水和邊坡穩(wěn)定等問題進行了論述、評價,并提出了合理化的處理結(jié)論或建議,對南水北調(diào)中線焦作渠段工程設(shè)計、施工具有指導意義.

南水北調(diào)中高填方渠道質(zhì)量控制——1.高精度gps土方填筑實時監(jiān)控系統(tǒng)（精度1.5~2cm）：原理是在碾壓設(shè)備上安裝高精度gps定位儀，碾壓設(shè)備工作時每3~5s發(fā)射一次碾壓設(shè)備的三維坐標，通過現(xiàn)場所建接收基站傳到室內(nèi)電腦系統(tǒng)，記錄施工碾壓設(shè)備運行三維軌跡，在電腦...

結(jié)合洮南市金墾灌區(qū)金墾干渠高填方設(shè)計方案,采用geo-studio建立有限元模型,根據(jù)模擬計算不同工況下左、右側(cè)邊坡在水平和垂直方向的位移值,對比分析結(jié)果得出,垂直和水平方向最大位移發(fā)生未知,這一結(jié)果可為類似工程提供借鑒。

南水北調(diào)中線工程是緩解北京、天津、河北、河南等地區(qū)資源性缺水的特大型跨流域調(diào)水工程,主要為城市供水,兼顧農(nóng)業(yè)和生態(tài).南水北調(diào)中線干線方城段位于河南省南陽市方城縣境內(nèi),全長60.794km.為對渠坡和渠底地下水及滲透壓力進行監(jiān)測而布置了滲壓計,本文對運行初期滲壓計的觀測與分析進行了探討,供大家參考.

南水北調(diào)中線一期工程總干渠填方渠道施 工技術(shù)規(guī)定 (試行) 1 目錄 1總則?????????????????????????????1 2施工測量??????????????????????????3 3基礎(chǔ)處理??????????????????????????4 4填筑材料及填筑標準??????????????????..5 5填筑與壓實????????????????????????.6 5.1填筑作業(yè)????????????????????..........6 5.2壓實作業(yè)???????????????????????..8 6復合土工膜施工????????????????????.10 7排水及反濾料施工??????????????????..11 8與建筑物相接處渠道填筑施工???????????..12 9施

南水北調(diào)中線是我國戰(zhàn)略性跨流域供水工程。通過對南水北調(diào)中線輸水調(diào)度原理、自動化調(diào)度系統(tǒng)、調(diào)度管理體系及應(yīng)急調(diào)度的研究。實現(xiàn)水位、流量等水情數(shù)據(jù)信息的自動采集、閘門遠程自動控制及全線流量的動態(tài)變化和分水水量的實時自動監(jiān)控；建立健全輸水調(diào)度管理體系，配備功能完備的調(diào)度管理系統(tǒng)、閘站監(jiān)控系統(tǒng)和視頻監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)輸水調(diào)度系統(tǒng)運行自動化。研究結(jié)果對類似渠道調(diào)水工程管理具有參考價值。

工程安全監(jiān)測技術(shù)是及時發(fā)現(xiàn)水利水電工程安全隱患的一種有效方法,可以及時獲取工程安全的有關(guān)信息,早期發(fā)現(xiàn)有關(guān)癥狀,從而采取對策,保證工程安全.測壓管是監(jiān)測地下水位的重要手段.在重點渠段科學的布置測壓管,采用固定測次采集地下水位數(shù)據(jù),及時對數(shù)據(jù)進行分析,可以掌握渠道運行狀況,為安全供水保駕護航.

為對南水北調(diào)中線穿黃工程南岸連接渠的邊坡穩(wěn)定性進行驗證,采用常規(guī)極限平衡法、非飽和土理論和可靠度理論,選擇南岸渠道3+500、4+500兩個典型剖面進行了穩(wěn)定計算、分析。瑞典圓弧法和簡化畢肖普法計算結(jié)果表明:在施工、運行、地震、水位驟降等工況下,邊坡穩(wěn)定安全系數(shù)滿足規(guī)范要求?？煽慷扔嬎憬Y(jié)果表明:邊坡可靠度為99.670%~99.997%,可靠性較高。

南水北調(diào)中線工程是我國迄今為止規(guī)模最大的跨流域調(diào)水工程,由于該工程氣候帶調(diào)水,流量大,建筑物等級同,結(jié)構(gòu)尺寸斷面大,且總干渠上建筑物多為薄壁板梁結(jié)構(gòu),其施工較常規(guī)水工建筑物有所不同,本文就其施工特點進行了分析。

南水北調(diào)西線工程區(qū)活動斷裂不發(fā)育,地震活動水平低;地球物理資料證實,工程區(qū)具有穩(wěn)定型地殼;構(gòu)造穩(wěn)定性分析顯示,工程區(qū)不發(fā)育突發(fā)活動地段,屬于構(gòu)造穩(wěn)定型地區(qū)。

南水北調(diào)中線京石段工程大型河渠交叉建筑物中渠道倒虹吸設(shè)計布置了多個安全監(jiān)測項目。施工期和試通水期間的安全監(jiān)測成果顯示，各建筑物運行狀態(tài)基本正常。后續(xù)運行過程中，需對管身箱涵混凝土應(yīng)力、管節(jié)連接縫變形和抗傾覆等方面加強關(guān)注，以防出現(xiàn)影響工程安全運行的事故。同時總結(jié)分析京石段安全監(jiān)測工作，提出建議，以期為南水北調(diào)后續(xù)工作開展提供參考。

為了給南水北調(diào)中線工程實現(xiàn)全線通水后的汛期調(diào)度提供技術(shù)支撐和經(jīng)驗借鑒,基于2008年-2013年底南水北調(diào)中線干線京石段工程已經(jīng)完成的四次向北京輸水任務(wù)的相關(guān)資料,分析了通水過程中降雨對渠道水位的影響,結(jié)果表明在試運行期間汛期降雨多以小雨為主,渠道內(nèi)水位普遍上漲20~30mm,當渠道內(nèi)發(fā)生中到大雨時,渠道內(nèi)的水位一般上漲80~100mm;結(jié)果表明4次通水過程由于沒有特大暴雨,水位上漲幅度較小,對渠道安全沒有影響;并基于河北省中小流域設(shè)計暴雨洪水圖集,探討了不同重現(xiàn)期暴雨對渠道水位的影響規(guī)律,給出了不同重新重現(xiàn)期條件下的控制水位。

南水北調(diào)中線工程是一項大型跨流域調(diào)水工程,沿線地質(zhì)條件復雜多變,地基處理型式多種多樣。介紹了深達20m的礦坑棄土做為渠道基礎(chǔ)的強夯設(shè)計思路及施工工藝,及時解決了施工中遇到的問題。

渠道襯砌機在南水北調(diào)京石段工程施工中的使用,大大提高了渠道混凝土襯砌效率,取得了寶貴的施工經(jīng)驗。在介紹渠道襯砌設(shè)備施工工藝的基礎(chǔ)上,分析了pmcq650型振動碾壓式襯砌機、scfm系列振動滑模襯砌機、phb型渠坡布料機及phz型渠坡振搗成型機的施工原理,及其在使用過程中的優(yōu)缺點。

南水北調(diào)中線工程地質(zhì)工作始于５０年代初，特別是近十余年來收集了大量資料，成果可靠。選定的總干渠和天津干渠具有優(yōu)越的自流輸水與供水的地形條件，且渠線位于主要城市上首。避免了城市排水的污染，沿線區(qū)域構(gòu)造穩(wěn)定性，土（巖）體的工程地質(zhì)特性和主要工程地質(zhì)問題基本明確。通過地震烈度ⅷ度區(qū)僅占８％；壓煤區(qū)實際壓煤量５００００噸左右，采空區(qū)地表移動盆地穩(wěn)定；強膨脹土渠段僅占第線長１％，采取工程措施，可以保證渠坡穩(wěn)定。各跨河建筑物的工程地質(zhì)條件較好，控制性的穿黃工程渡槽或隧道兩個比較方案的工程地質(zhì)條件基本查明，經(jīng)過論證，技術(shù)可行。其他越河建筑物工程地質(zhì)條件和基礎(chǔ)地基條件均較好。

研究渠道非恒定流水力響應(yīng)對節(jié)制閘調(diào)控作用的敏感性,對渠道的設(shè)計、運行控制方式的研究具有重要意義。本文以南水北調(diào)中線總干渠京石段為研究對象,通過構(gòu)建中線工程的一維非恒定流仿真模型,分析了京石段各渠池下游水位波動對渠池上游節(jié)制閘運用的響應(yīng)特性,并在此基礎(chǔ)上定義了渠池的敏感性指標,該指標能很好地反映渠池首端的閘門調(diào)控對渠池下游水位的影響程度,中線渠池的敏感性指標與渠池的回水面積和渠池響應(yīng)滯后時間成反比,并隨輸水流量的增大而增加。研究成果表明,中線干渠可以采用id模型進行描述,同時,在設(shè)計流量工況下整定的控制器參數(shù)可以應(yīng)用于小流量工況,采用這種方法可以節(jié)省控制器參數(shù)整定的工作量。

2013年,南水北調(diào)中線干線工程渠道襯砌建設(shè)任務(wù)繁重,為保證渠道襯砌工程順利完工,本文采用經(jīng)驗方法對黃河以南渠道襯砌進行了風險評價。