| 书名 | 小浪底工程排沙洞预应力观测资料整编分析与研究 | 作者 | 屈章彬 |
|---|---|---|---|
| ISBN | 9787807347613 | 页数 | 202 |
| 出版社 | 黄河水利出版社 | 出版时间 | 2009-12-1 |
| 装帧 | 平装 | 开本 | 1/16 |
序
前言
第1章 小浪底排沙洞永久观测仪器布置
1.1 2排沙洞观测仪器
1.2 3排沙洞观测仪器
1.3 预应力锚索和混凝土衬砌的基本资料
第2章 观测仪器的基本资料和数据处理方法
2.1 钢筋计
2.2 混凝土应变计和无应力计
2.3 锚索测力计
2.4 测缝计
2.5 渗压计
2.6 多点位移计
第3章 观测资料的整理
3.1 观测资料的整理方法
3.2 排沙洞挡水过流情况
3.3 观测仪器的读数发展变化
第4章 锚索张拉期间的观测数据分析与研究
4.1 锚索张拉程序
4.2 锚索张拉前后观测仪器的读数变化
4.3 锚索张拉过程中混凝土徐变变化分析
4.4 锚索张拉完毕后衬砌结构的应力状态分析
4.5 测缝计观测数据分析
4.6 锚索测力计的S-F关系曲线
4.7 本章小结
第5章 运行期观测数据分析与研究
5.1 温度变化对无应力计应变读数的影响分析
5.2 衬砌混凝土自生体积变形发展变化规律
5.3 温度变化对混凝土应变计应变读数的影响分析
5.4 洞内水头变化对混凝土应变计应变读数的影响分析
5.5 温度变化对钢筋计应变读数的影响分析
5.6 水头变化对钢筋计应变读数的影响分析
5.7 温度变化对锚索测力计应变读数的影响分析
5.8 水头变化对锚索测力计应变读数的影响分析
5.9 测缝计观测数据分析
5.10 渗压计观测数据分析
5.11 多点位移计观测数据分析
5.12 观测仪器的完好情况统计
5.13 排沙洞运行期应力状态变化评价
5.14 排沙洞安全运行预警预报方法
5.15 本章小结
第6章 总结
参考文献
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本书全面、系统地介绍了小浪底水利枢纽工程混凝土预应力衬砌排沙洞的观测内容、仪器布置、仪器类型和观测方法，采用基本的数理统计方法对施工期和蓄水运行期排沙洞观测数据进行了整理和分析。在此基础上，分析研究了温度和洞内水压力变化对混凝土和锚索的影响、衬砌混凝土自生体积变形的发展变化规律、运行期排沙洞围岩的变形情况，重点分析研究了张拉过程中混凝土的徐变变化规律，给出了锚索张拉在衬砌混凝土中建立的预压应力大小和分布，对排沙洞衬砌结构的安全状况进行了评价，提出了排沙洞安全运行预警方法。
本书内容翔实、新颖，可供从事建筑结构设计研究、水利水电工程运行管理人员及大专院校师生阅读、参考。
帮我介绍一下小浪底工程
小浪底水利枢纽工程位于河南洛阳市以北，黄河中游最后一段峡谷的出口处，是黄河干流在三门峡以下惟一能够取得较大库容的控制工程。1994年9月主体工程开工，1997年10月28日实现大河截流，1999年底第...
.从小浪底工程成功应对国际索赔的案例中，你认为应该如何理解索赔的含义？
书的定义，索赔是当事人在合同实施过程中，根据法律、合同规定及惯例，对不应由自己承担责任的情况造成的损失，向合同的另一方当事人提出给予赔偿或补偿要求的行为。小浪底索赔与国内最大的不同我认为双方是平等的，...
预应力平板与非预应力平板的区别
预应力平板与非预应力平板的区别是否给钢筋施加预应力
预应力与非预应力有什么区别
比如你一根梁将来安装完毕后受到的是压应力 为了使它能承受更大的力，你在制作时候里面放一根预应力钢筋 先拉伸钢筋（前张后张2种办法）然后浇注，这时候生产出来的梁本身就已经处于承受拉应力状态。这个是预应力...
预应力与非预应力的区别
坡屋面屋檐处和水表位台面一般是没有预应力筋的，所以应该套非预应力平板
《钢结构与预应力工程资料管理及组卷范本(附盘)》为读者提供京沪大厦钢结构工程和京西大厦预应力工程资料管理及组卷范本。讲解了工程资料标准化管理方法和全新专项目录体系，使你在短期内学会工程资料组卷的方法，在阅读完《钢结构与预应力工程资料管理及组卷范本(附盘)》后基本能够独立完成工程资料的整理工作。
《钢结构与预应力工程资料管理及组卷范本(附盘)》包括:工程资料管理概述、钢结构与预应力工程施工资料分类及编号管理、施工资料标准化管理与流程、施工过程质量控制报审报验监理资料管理、竣工图管理、施工资料编制与组卷要求、钢结构施工资料组卷实例、预应力施工资料组卷实例、施工资料验收与移交、电子档案管理，书后光盘中将书中不便展现的部分资料以电子版的方式提供给大家，并附其他相关资料及专业软件。
先张法预应力与后张法预应力的区别：
预应力先张法就是先张拉预应力钢束，后浇筑结构混凝土，等混凝土养生期后放开两端的张拉设施形成结构内的预应力；后张法是先浇筑结构混凝土，预留预应力管道，等养生期后，在管道内穿入预应力钢束，在两端进行预应力张拉。相同点：都是对混凝土结构施加预应力。不同点：先张法需要专门的预应力张拉台座；预压力束直接由预应力束与混凝图的凝结力锚固，一般不需要锚具。后张法需要锚具，不需预应力张拉台座。
小浪底水库拦沙期防洪减淤运用方式取得创新
鉴定委员会由青海大学、中国科学院、中国水利水电科学研究院、黄河水利委员会、四川大学、武汉大学、华北水利水电大学等单位的国内知名专家组成，中科院院士、青海大学校长王光谦担任主任，中科院院士刘昌明和中国水利水电科学研究院的胡春宏院士担任副主任。
鉴定委员会委员认真听取了项目成果汇报，仔细审查了相关技术资料，经过质询和讨论，认为该项目基于实地调研和原型观测，运用数学模型计算、实体模型试验等技术手段，系统研究了小浪底水库拦沙期防洪减淤运用方式的关键技术，取得了多项创新性研究成果，主要在四个方面取得了突破和创新。
一是提出了“多年调节泥沙、相机降低水位冲刷、拦沙和调水调沙”的小浪底水库拦沙后期防洪减淤运用方式，系统解决了多沙河流水库调度和下游河道减淤的技术难题。
二是提出了拦沙库容重复利用的减淤运用技术，建立了库区输沙流态与冲刷恢复库容的关系。
三是提出了不同阶段和不同量级洪水控制流量、防洪库容及防洪运用方式的技术指标，实现了近远期兼顾、洪水泥沙并重的防洪调度策略。
四是开展了小浪底全库区及小浪底至陶城铺河段大范围动床模型试验，完善了模型相似理论和模拟技术，在水库冲刷模拟方面有重要突破。
浅谈大坝安全观测资料的整编和分析
测绘学院测绘工程专业
概要：观测资料的整理分析，主要根据观测数据的平差值列表及绘图表示。整理资料，需要把水坝在各种外界及本身因素影响下所产生的变形值、变化规律、变化过程及变化幅度等，以变形及其它变形因素的关系正确地表达出来。从而，才能对坝体的运行状态及变化规律做出正确的判断。
关键词：大坝 变形观测 安全监测 资料整编 资料分析
正文：
大自然丰富的水资源是人类赖以生存和发展的宝贵财富。随着生产发展和生活水平的不断提高，人们对水的认识有了历史性的跨越。一方面利用现代科学技术，治理水灾害；另一方面合理利用水资源，服务于社会大发展。从而，使来水和用水相适应。
生产实践告诉我们：解决这些问题根本办法是振兴水利。因此，一系列的建设管理研究分析课题摆在我们面前，需要我们不断地从实地、实际出发，获取整合处理各种信息，自然牵涉到资料的整编和资料的分析。特别是在工程建筑物变形观测中，尤其重要。
资料整编是观测人员必备的素质之一，包括对观测成果的校对、造册，并及时整编分析，发现异常应找出原因并采取措施，定期作好观测工作技术总结。在资料整理及成果分析前，还应对大坝施工时薄弱地质段的处理实况、坝体施工情况及结构设计中存在的缺陷等，有一客观而全面的资料。对整个观测系统的合理性及所能达到的最后精度，有一可靠的分析资料及确切的技术依据。
一、资料整编
观测资料的检核、平差、制表及绘图，是大坝变形变形观测的重要内容，资料要随测随整理。一般来讲，大坝安全监测资料的整编应包括以下项目：
位移，挠度，倾斜，接缝和裂缝，下游冲淤，坝前淤积，渗流量，扬压力，绕坝渗流，水质分析，应力，应变，混凝土温度，坝基温度，水位，库水温，气温等。
同时，整编工作又可分为平时整编和定期整编。
平时整编的主要内容有：
校核原始记录
检查观测成果
填制整理图表
分析变化规律
2定期整编刊印的主要内容包括：
收集资料
审查复核
填制整编刊印图表
整理分析
编写整编资料说明
送主管部门审查
其中重点是收集审核观测成果，以进行图表填制及变化分析。变形观测的原始资料，包括网图、记录手簿等，数据量很大。在每期复测之后，都应将经检验证明可靠的计算成果列表汇总，进一步绘图作定性分析。以下介绍几种简单常见的整理图表：
某坝沉陷量记录
2上游位移、水平位移和坝体温度过程曲线
如上图以时间为横坐标，以上游水位、累计水平位移及混凝土温度为纵坐标，分别绘出上游水位、水平位移和混凝土温度过程曲线。
3垂直位移与混凝土温度过程曲线
如图上，以时间为横坐标，混凝土温度与垂直位移量为纵坐标绘制过程线，每测一点一条曲线。
上面绘制的两种过程曲线，我们又可统称为变形过程曲线图。在实际的应用中，还要应用到变形等值线图，如在分析某地地面沉降原因时，利用绘制的地面沉降等值线图来清晰地表明地面沉降大小及分布情况。
二、资料分析
监测资料分析工作的要求
通过对监测数据及检查、资料的定性和定量分析，对大坝的状态做出及时的分析、解释、评估和预测，为有效地监控大坝的安全提供可靠依据；积极发挥检验设计和指导施工的作用，并为专门的科研问题提供有价值的成果；观测记录人员必须做到：依据可靠、分析及时、全面反映、突出重点、技术先进、人机结合、讲求实效、作好管理。
2监测资料分析工作的内容
与分析项目有关的环境因素的变化情况；同项目测值的空间分布情况；测值随时间变化情况；测值变化与有关因素的关系；结构及地基材料物理力学参数情况。
3监测资料分析工作分析判断的步骤
1> 分析成果是否符合正常变化规律
分析每种观测项目的观测精度，确定其误差范围。
绘制主要项目，主要测点的测值过程线分布图，了解分析测值的变化和分布规律。
分析影响测值的结构因素及荷载因素，找出主要影响因素并分析其影响程度，绘制相关图表。
对着重分析的测值系列，通过多元回归分析等计算，得出定量关系的方程式，并据以绘出关系曲线，以及编制各种因素影响值表。
对重点坝段各项观测值进行综合分析，不但变形观测各项目间比较，还应与其他水文、水工的观测项目综合分析。
进行测值的相互对照及历史比较，查找有无不符合规律的异常值。
对异常值进行专题分析，判断其异常程度、原因及对大坝安全的影响。必要时可围绕专题，开展必要的观测实验和分析计算。
分析观测成果规律及异常值，且成果观测值本身应在规定精度之内。
2> 对大坝的安全判断
稳定。断面上总剪应力超过抗剪能力时，将失去稳定。
强度。坝体承受荷载，各点均产生正应力。坝体部分主拉应力超过抗拉强度时，将发生开裂。
耐久。坝体及坝基在大气、库水、泄流水、渗透水及地下水等作用下，会发生风化、溶蚀、开裂、漓蚀等现象，引起稳定性及强度的降低，影响使用年限。
4监测资料的分析
1〉常规分析（初步分析、定性分析）
对比分析
过程线分析
相关图分析
2〉定量正分析
根据效应量的监测数据，联系其影响因素的变量数据，对效应量的状况及变化规律所做出定量的分析。对大坝效应量监测值建立具有一定形式和构造的数字式。效应量（因变量）有：位移、挠度、渗流量等。环境变化量（自变量）有：水位、温度、气温、时间等。
3〉数学模型
统计模型（逐步回归模型、岭回归模型、主成分回归模型、偏最小二乘模型等）
回归分析法
回归分析法是处理变量与变量之间关系的数学方法。它适用与处理大量的观测数据，可容纳很多的因子，建立最优回归方程。目前，可使用普通计算机甚至手算来确定回归方程。现简单列出其核心公式供参考：
时间序列模型
灰色系统模型
模糊数学模型
神经网络模型
4> 确定性模型
是一种通过物理理论计算成果构造环境自变量与大坝效应量之间的确定性关系形式，再经实测值的统计分析来实现计算假定和参数的合理调整所建立的因果关系模型。
5> 混合模型
大坝效应量受环境因素的影响，它是众多环境因素共同作用的综合反映。影响大坝效应量的因素很多，有些环境因素与效应量的关系明确，通过相应的物理理论和方法就可以建立这些环境自变量与效应量的函数关系；另一些环境因素与效应量的关系尚不明确，采用相应的物理理论和方法难以建立这些环境自变量与效应量的函数关系。鉴于此，我们在建立大坝效应量监测模型时，应对各种环境分量的形式确定采用不同的方法，从而使所得的模型既保证较明确的物理概念，又计算简单，使模型的质量较好。
参考文献：
张培基编著：《水坝变形观测》 1981
2华东水利学院测量教研组编： 《水利工程测量》 1979
3《三峡试验坝—陆水蒲圻水利枢纽志》编纂委员会编： 《三峡试验坝—陆水蒲圻水利枢纽志》 1999
4清华大学土木工程系测量教研组编： 《普通测量》 1985
5水利电力部第五工程局 水利电力部东北勘测设计院编： 《土坝设计 （上、下册）》 1978
6水利电力部水利司编：《水工建筑物观测手册》1978
7水利电力部科学技术司、水利电力部科学研究所编：《坝工建设技术经验汇编》 1975
8林文介主编：《测绘工程学》 2003
9刘念武编著：《大坝变形观测》 2006
小浪底水利枢纽位于三门峡水利枢纽下游130公里、河南省洛阳市以北40公里的黄河干流上，控制流域面积694万平方公里，占黄河流域面积的923%。坝址所在地南岸为孟津县小浪底村，北岸为济源市蓼坞村，是黄河中游最后一段峡谷的出口。
小浪底水利枢纽坝顶高程281m，正常高水位275m，库容1265亿m3，淤沙库容755亿m3，调水调沙库容105亿立方米，长期有效库容51亿m3，千年一遇设计洪水蓄洪量382亿m3，万年一遇校核洪水蓄洪量405亿m3。死水位230m，汛期防洪限制水位254m，防凌限制水位266m。防洪最大泄量17000亿m3/s，正常死水位泄量略大于8000m3/s。小浪底水库正常蓄水位时淹没影响面积2778km2，施工区占地2333km2，共涉及河南、山西两省的济源、孟津、新安、渑池、陕县、平陆、夏县、垣曲8县（市）33个乡镇，动迁年移民20万人。 1991年9月，小浪底水利枢纽工程前期工程开工。2009年4月，全部工程通过竣工验收，是国家“八五”重点建设项目。
工程全部竣工后，水库面积达2723平方公里，控制流域面积6942万平方公里；总装机容量为180万千瓦，年平均发电量为51亿千瓦时；每年可增加40亿立方米的供水量。小浪底水库两岸分别为秦岭山系的崤山、韶山和邙山；中条山系、太行山系的王屋山。它的建成将有效地控制黄河洪水，可使黄河下游花园口的防洪标准由六十年一遇提高到千年一遇，基本解除黄河下游凌汛的威胁，减缓下游河道的淤积，小浪底水库还可以利用其长期有效库容调节非汛期径流，增加水量用于城市及工业供水、灌溉和发电。它处在承上启下控制下游水沙的关键部位，控制黄河输沙量的100%，可滞拦泥沙78亿吨，相当于20年下游河床不淤积抬高。
1994年9月主体工程开工，1997年10月28日实现大河截流，1999年底第一台机组发电，2001年12月31日全部竣工，总工期11年，坝址控制流域面积6942万平方公里，占黄河流域面积的923%。水库总库容1265亿立方米，长期有效库容51亿立方米。工程以防洪、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电，蓄清排浑，除害兴利，综合利用。
小浪底工程由拦河大坝、泄洪建筑物和引水发电系统组成。
小浪底工程拦河大坝采用斜心墙堆石坝，设计最大坝高154米，坝顶长度为1667米，坝顶宽度15米，坝底最大宽度864米。坝体启、填筑量5l85万立方米、基础混凝土防渗墙厚l2米、深80米。其填筑量和混凝土防渗墙均为国内之最。坝顶高程281米，水库正常蓄水位275米，库水面积272平方公里，总库容1265亿立方米。水库呈东西带状，长约130公里，上段较窄，下段较宽，平均宽度2公里，属峡谷河道型水库。坝址处多年平均流量1327立方米/秒，输沙量16亿吨，该坝建成后可控制全河流域面积的923%。
由于地形、地质条件的限制和进水口防淤堵等运用要求、泄洪、排沙、引水发电建筑物均布置在左岸，形成进水口、洞室群、出水口消力塘集中布置的特点。在面积约1k㎡的单薄山体中集中布置了各类洞室100多条。9条泄洪排水洞、6条引水发电洞和1条灌溉洞的进水口组合成一字形排列的10座进水塔，其上游面在同一竖直面内，前缘总宽2764m，最大高度113m。各洞进口错开布置，形成高水泄洪排污，低水泄洪排沙、中间引水发电的总体布局，可防止进水口淤堵、降低洞内流速、减轻流道磨蚀、提高闸门运用的可靠性。其中6条引水发电洞和3条排沙洞进口共组成3座发电进水塔，每座塔布置两条发电洞进口，其下部中间为一条排水洞进口，高差15—20m，可使粗沙经排沙洞下泄，减少对水轮机的磨蚀。9条泄洪排沙洞由3条导流隧洞改建的3条孔板洞、3条明流洞、3条排沙洞组成，与1条溢洪道在平面上平行布置，其出口处设总宽356米、总长210米、最大深度28米的2级消力塘，对以上10股水流集中消能，经泄水渠与下游黄河连接。进水塔和消力塘开挖形成的进出口高边坡最高达120米。为保证高边坡稳定，采用了减载、排水及1100多根预应力锚索支护、竖直抗滑桩加固的综合治理措施，取得了良好的效果。
引水发电系统也布置在枢纽左岸。包括6条发电引水洞、地下厂房、主变室、闸门室和3条尾水隧洞。厂房内安装6台30万千瓦混流式水轮发电机组，总装机容量180万千瓦，多年平均年发电量4599亿千瓦时/5851亿千瓦时（前10年/后10年）。
小浪底水利枢纽主体工程建设采用国际招标，以意大利英波吉罗公司为责任方的黄河承包商中大坝标，以德国旭普林公司为责任方的中德意联营体中进水口泄洪洞和溢洪道群标，以法国杜美兹公司为责任方的小浪底联营体中发电系统标。1994年7月16日合同签字仪式在北京举行。
开发目标以防洪（防凌）、减淤为主，兼顾供水、灌溉和发电，蓄清排浑，除害兴利，综合利用。小浪底水利枢纽战略地位重要，工程规模宏大,地质条件复杂，水沙条件特殊，运用要求严格，被中外水利专家称为世界上最复杂的水利工程之一。
