特大水利枢纽泄洪运行安全实时调控技术

目录
第1章 特大水利枢纽泄洪运行安全需求 1
1.1 长江上中游主要特大水利枢纽 2
1.1.1 金沙江水电基地 2
1.1.2 雅砻江水电基地 4
1.1.3 乌江构皮滩水电站 5
1.1.4 长江三峡水利枢纽 6
1.1.5 其他区域的水电站 6
1.2 泄洪运行破坏或危害案例 7
1.2.1 泄洪建筑物破坏案例 8
1.2.2 消能建筑物破坏案例 13
1.2.3 泄洪诱发场地振动、低频声波案例 17
1.2.4 泄洪雾化案例 18
1.3 泄洪运行安全必要性 19
第2章 泄洪建筑物泄洪安全及调控方式 21
2.1 枢纽上下游特殊水流现象 22
2.1.1 高速水流紊动喷溅 22
2.1.2 溢流表孔进口漩涡 27
2.2 高速水流掺气及通气 29
2.2.1 金安桥溢洪道掺气设施 30
2.2.2 锦屏一级泄洪洞供气系统 32
2.3 高水头闸门伴生振动及爬振 39
2.3.1 高坝泄流附属结构伴生振动 39
2.3.2 闸门的爬振特性和减振措施 40
第3章 消能建筑物防护安全及调控方式 4
3 3.1 挑流消能河道抗冲防护安全 44
3.1.1 汛期大流量深孔单独运行调度 44
3.1.2 汛期大流量深孔与表孔联合运行调度方式比较分析 45
3.1.3 汛期大流量深孔与表孔联合运行调度成果分析 47
3.1.4 不利泄洪调度方式及安全评价 48
3.2 消力池防护安全 49
3.2.1 Y形宽尾墩消力池防护安全 49
3.2.2 金安桥水电站消力池防护安全 52
3.3 挑流水垫塘防护安全 61
3.3.1 多层水股挑流消能特点 61
3.3.2 多层水股挑流消能冲击压力优化 62
3.4 跌坎底流消力塘防护安全 64
3.4.1 调度方式与流态特征响应特征 64
3.4.2 调度方式与动水压力响应特征 68
3.5 消能防护设施破坏分析 77
3.5.1 情况统计 77
3.5.2 运行情况 77
3.5.3 破坏原因 79
第4章 枢纽泄洪诱发的场地振动、低频声波、雾化及调控方式 81
4.1 泄洪诱发场地振动 82
4.1.1 泄洪诱发场地振动特性 82
4.1.2 泄洪诱发场地振动机理 88
4.1.3 场地振动预测方法 94
4.1.4 场地振动调控原则及精细调控技术 99
4.2 泄洪诱发低频声波 106
4.2.1 水下低频声波特性 107
4.2.2 空气中低频声波特性 110
4.2.3 调控方式对声压特性的影响 111
4.3 泄洪诱发雾化 115
4.3.1 泄洪雾化模型测试技术 115
4.3.2 泄洪雾化形成机理及雾源降雨强度分布规律 116
4.3.3 泄洪雾化复合预测与调控技术 123
第5章 枢纽泄洪运行安全性快速智能评估 127
5.1 枢纽泄洪运行安全控制标准 128
5.1.1 底流消能脉动压力控制指标 128
5.1.2 挑流消能脉动压力控制指标 129
5.1.3 场地振动控制标准 130
5.1.4 雾化控制指标 131
5.2 泄流结构动态健康监测理论体系 132
5.2.1 模糊综合评判理论 132
5.2.2 泄流结构运行状态安全度识别方法 133
5.2.3 消力池底板运行性态的模糊综合评判方法 134
5.2.4 泄洪安全综合评判方法 134
5.3 泄洪优化调控耦合模型 135
5.3.1 技术路线和模型构建 135
5.3.2 整体思路、求解框架及方法推进 136
5.3.3 模型应用及优化效果 136
5.4 泄洪安全快速智能评估模型 137
5.4.1 评估模型系统框架 137
5.4.2 评估模型界面及功能 138
第6章 实时调控技术及测控系统 143
6.1 高坝泄洪安全监测的常规方法与实时监控技术 144
6.1.1 监测仪器 144
6.1.2 高坝泄洪安全监测的常规方法 148
6.1.3 高坝泄洪动态安全监控及预警系统 148
6.2 在线监测和实时调控系统研发 151
6.2.1 泄洪安全监测及调控系统总体架构设计 152
6.2.2 枢纽泄洪运行安全实时调控技术集成 153
第7章 调控技术在向家坝水电站中的应用 159
7.1 模型试验成果 160
7.1.1 闸门调度模型试验 160
7.1.2 振动特性研究 161
7.2 实时调控技术研究 165
7.2.1 投产期（2013年）度汛闸门调度方案研究 166
7.2.2 运行期（2015年）闸门调度方案研究 170
7.2.3 运行期闸门调度方案优化 174
7.3 减振措施实施效果 179
7.3.1 消力池底板、导墙、跌坎立面压力 179
7.3.2 坝面中隔墙及消力池振动 180
7.3.3 下游场地振动 181
7.4 调控技术总结与评价 183
7.4.1 振动及其响应特性 183
7.4.2 减振措施 183
7.4.3 减振效果 184
参考文献 185