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针对高流速、高含沙水利工程水工建筑物易出现冲磨破坏的工程痛点,开展新型防护材料性能研究.以BX-2 抗冲磨无机砂浆、环氧砂浆、BX-3 丙乳砂浆为试验材料,按照行业规范进行抗压强度测试与水下钢球法抗冲磨试验,对比分析 3 类材料的力学指标、抗冲磨能力及微观形貌.试验结果表明,BX-2 抗冲磨无机砂浆 28d抗压强度为 62.2MPa,抗冲磨强度 25.99h·m2/kg,整体性能最优;该材料基体密实、骨料级配合理,可有效抵抗泥沙切削与撞击作用,而环氧砂浆脆性突出,BX-3 丙乳砂浆密实度与抗磨性能欠佳.研究证实 BX-2 抗冲磨无机砂浆绿色环保、耐久性突出,可为高流速高含沙工况下水工结构的抗冲磨防护、病害修复提供可靠技术依据.
水工砂浆抗冲磨性能抗压强度BX-2抗冲磨无机砂浆环氧砂浆BX-3丙乳砂浆水利工程
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针对节制闸重建工程大体积、异形混凝土浇筑易开裂、成型质量不佳等难题,依托襄河口节制闸拆除重建工程开展混凝土浇筑及质量控制研究.以闸室及附属结构为研究对象,梳理跳仓、分层、隔排/隔跨分序浇筑工艺,明确各结构分块分层浇筑工序,构建模板钢筋、浇筑过程、大体积温控、特殊部位防护及全过程验收一体化质控体系.工程实践证明,分区分序浇筑可分散水化热、降低施工扰动,整套管控措施可有效消除蜂窝麻面、贯穿裂缝等质量缺陷,保障结构整体性能与耐久性能.研究形成适配节制闸重建的成套浇筑工艺,可为同类水闸施工提供技术借鉴.
节制闸混凝土浇筑施工步骤水工建筑物跳仓施工
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为解决传统水工建筑物闸体建模精度低、信息割裂的问题,提升工程设计和运维效率,文章以万福闸为研究对象,提出数字孪生驱动的多技术融合方法.通过无人机倾斜摄影、三维激光扫描构建多源数据采集框架;融合实景三维建模和点云数据完成闸体局部精细化重构;结合 BIM 技术构建参数化闸体信息模型,实现闸体多源异构数据有效融合.实验表明,该方法建模精度优于传统单一影像建模,可支撑闸体变形监测、应力分析等工作,为数字孪生水利工程建设具有实践参考价值.
数字孪生技术精细化建模多源异构数据融合水工建筑物数字化
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本文以某混凝土重力坝为对象,针对其材料老化、接缝渗漏及监测体系滞后等问题,构建了涵盖感知、传输与分析三层的智能监测技术体系.采用"空-天-地-体"传感网络实现高精度全域感知,依托混合异构通信保障数据实时传输,并融合 LSTM 与贝叶斯更新建立动态预警模型,提升异常识别准确性.运维层面提出预测性维护策略与数字孪生决策平台,推动从被动维护向主动管理转变,为水工建筑物全寿命期安全运行提供支撑.
水工建筑物智能监测长短期记忆网络(LSTM)数字孪生预测性维护
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水工建筑物长期处于复杂水文与荷载环境中,裂缝与渗漏缺陷严重威胁其结构安全与使用寿命,这些缺陷的早期识别与有效修复对于延长建筑物的使用寿命至关重要,针对混凝土坝体与闸墩及隧洞衬砌等典型水工结构,采用超声波无损检测与声学回声定位及水下机器人视觉巡检等技术手段开展裂缝形态识别与渗漏通道追踪实验.实验结果表明:超声波衰减系数与裂缝深度呈显著正相关(R2=0.91),回声定位技术对水下表面裂缝的识别精度达±1.2 mm,水下视觉检测系统在浑浊度≤5 NTU 条件下可有效识别宽度≥0.2 mm 的裂缝,综合 3 种技术的检测结果,构建了裂缝-渗漏耦合评估模型为水工建筑物缺陷诊断与维护决策提供了定量依据.
水工建筑物裂缝检测渗漏检测超声波无损检测水下巡检
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本研究基于符离集闸水文站 2023-2024 年实测水位流量数据,采用水工建筑物法进行水位流量关系单值化建模.通过系统误差分析、符号检验、适线检验及偏离数值检验等方法,对建模结果进行综合检验.结果表明,所建关系曲线系统误差为 0.16％,符号检验统计量 U=0.44,适线检验 U=0.055,偏离数值检验 t=1.69,各项指标均符合规范要求,验证了单值化模型的可靠性与适用性.研究成果可为符离集闸水文站流量推求及水文预报提供科学依据.
水位流量关系单值化水工建筑物法符号检验适线检验
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水工建筑物属于国家基础设施建设的重要部分,其质量安全同人民生命财产安全以及国民经济稳定运行息息相关.以水工建筑物工程实践为基础,对水工建筑物工程中原材料质量检测存在的问题进行详细的分析,从人为因素、设备因素、环境因素和制度因素 4 个方面展开论述,提出建立全过程质量控制体系、加强检测人员的专业培训、改善检测环境和设备管理、完善第三方检测机制等具体的措施,为提高水工建筑物原材料质量检测水平,提供有力的参考.
水工建筑物原材料质量检测控制对策全过程管理
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针对传统的转轮叶片裂纹检测方式周期长、风险高、成本大、发电量损失严重等问题,以某代表性大型水电站转轮叶片(对应机组型号HLD538-LJ-770,转轮直径7.7 m,叶片数量15)为研究对象,系统研究水轮机转轮叶片裂纹水下可视化检测技术的构成、工艺流程及应用效益.水下无人化检测在水工建筑物上应用较多,但在低能见度、水流扰动、金属表面反光的转轮叶片上研究较少.本文采用水下机器人搭载水下光学成像系统和二维图像声呐系统,实现转轮不排水、不搭架、无人化检测,检测结果发现一处贯穿性裂纹,与后续人工探伤检测结果一致,检测效率提升85%.该技术可降低传统检测安全风险与经济损失,为转轮叶片检测技术升级、检修模式优化及智能运维体系构建提供技术支撑.
水轮机转轮叶片水下可视化检测水下机器人无人化检测智能运维
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为了克服传统大中型排涝泵站运行效率低、状态评价主观性大的问题,本文按照水利高质量发展的要求,提出一个包含组织、安全、运行、经济四个方面的标准化规范化管理技术体系.以广东省肇庆市西区泵站为研究对象,对机组定转子空气间隙精密监测、10 kV 系统电气机械联锁微机保护、水工建筑物三维位移观测等技术在标准化运维中如何融合应用进行了分析.建立泵站装置综合效率和千吨米能源单耗数学模型,对工程运行效能进行量化核算.经过实际测量可知,采用此技术管理体系之后,西区泵站机电设备完好率达到了 100%,装置综合效率保持在 65%左右,千吨米能源单耗为4.29 kWh/(kt·m),比国家规程指标阈值要低.
排涝泵站标准化管理状态监测微机保护技术经济指标
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灌浆施工产生的岩体抬动变形会对水工建筑物安全形成重大隐患,水下高水头灌浆工况下该问题更为突出.施工时需在灌浆孔周边布设抬动监测装置,实时管控岩体抬动位移.针对现有水下抬动监测设备易受水流扰动、测量误差大、易堵塞、无法判定变形深度等缺陷,文章依托西北口水库面板坝水下趾板帷幕灌浆工程,研发了一套适配高水头动水环境的趾板实时抬动观测装置.该装置可同步采集灌浆压力、注浆流量与趾板抬动相对位移数据,精准识别抬动发生深度,实现施工全过程动态预警,有效控制趾板变形不超设计限值,可为水下灌浆施工质量控制及坝体稳定性提供监测保障.
趾板水下灌浆抬动变形变形监测高水头监测装置
