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竖井进流水平旋转内消能泄洪洞水力特性的数值模拟 被引量:19
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作者 付波 牛争鸣 +1 位作者 李国栋 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2009年第2期164-171,共8页
本文采用Realizablek-ε紊流模型,结合自由水面处理技术的VOF方法及非平衡壁面函数法,对竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的水力特性进行数值模拟,得到了自由水面、空腔直径、压强、流速、旋流夹角、消能率等水力特性的变化规律。把数值模... 本文采用Realizablek-ε紊流模型,结合自由水面处理技术的VOF方法及非平衡壁面函数法,对竖井进流水平旋转内消能泄洪洞的水力特性进行数值模拟,得到了自由水面、空腔直径、压强、流速、旋流夹角、消能率等水力特性的变化规律。把数值模拟与模型试验的结果进行对比后可以看出,采用该紊流模型、合适的边界条件与数值方法,能够较好地模拟这种强旋流、强离心力效应和各向异性的复杂的空腔旋转流动,数值模拟所得的各种水力特性,从变化趋势到数值精度可满足这种旋流内消能泄洪洞体型初步设计与优化的要求。 展开更多
关键词 竖井进流 水平旋转 内消能泄洪洞 水力特性 数值模拟
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水平旋转内消能泄洪洞空腔环流内气体压强的变化规律 被引量:12
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作者 牛争鸣 孙静 +3 位作者 张宗孝 洪镝 谢小平 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2006年第4期526-532,共7页
空腔环流内的气体压强与许多水动力学特性直接有关,是重要的水动力学的边界条件之一。在吸吮流流态下,当起旋器出口的水流傅汝德数较大时,空腔环流内负压的大小,主要与通气孔直径有关,但沿程的变化可视为常数;水平旋流洞起始断面的相对... 空腔环流内的气体压强与许多水动力学特性直接有关,是重要的水动力学的边界条件之一。在吸吮流流态下,当起旋器出口的水流傅汝德数较大时,空腔环流内负压的大小,主要与通气孔直径有关,但沿程的变化可视为常数;水平旋流洞起始断面的相对真空度与相对通气孔直径的关系为指数关系;下游水位对空腔内气体压强有明显的影响,在某一下游水位时空腔内的气体压强有最小值。根据气体压强、离心力压强和壁面压强之间的关系可知,离心力压强是造成壁面压强和壁面切应力沿程变化的主要因素;空腔环流内负压大小不同时,水平洞内水流能动量的转变规律是不同的。 展开更多
关键词 泄水建筑物 水力特性 试验研究 空腔环流 气体压强
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通气对水平旋流内消能泄洪洞水力特性的影响 被引量:8
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作者 牛争鸣 张宗孝 +3 位作者 孙静 洪镝 谢小平 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2006年第5期1-5,共5页
通过模型试验,研究了水平旋流条件下通气对水力特性的影响,结果表明,通气对流态、泄流量、壁面压强和空腔内的气体压强均有较显著的影响。通气时,环流空腔的直径增大,流动稳定;随通气孔直径的增大,泄流量和通风量均先增大然后减小,具有... 通过模型试验,研究了水平旋流条件下通气对水力特性的影响,结果表明,通气对流态、泄流量、壁面压强和空腔内的气体压强均有较显著的影响。通气时,环流空腔的直径增大,流动稳定;随通气孔直径的增大,泄流量和通风量均先增大然后减小,具有最大值,且环流空腔内的负压值迅速减小并趋于零;不通气或通气孔的直径较小时,负压值较大,壁面压强也较大,这与通常的认识不同;随下游水位的升高,在下游洞口临近淹没时,通气量达到最大。 展开更多
关键词 泄水建筑物 水力学特性 模型试验 水平旋流 通气影响
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浅谈国内旋流式内消能泄洪洞工程方案的研究 被引量:6
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作者 牛争鸣 +1 位作者 洪镝 谢小平 《西北水力发电》 2005年第1期20-23,共4页
论述了竖井旋流型与水平旋流型内消能工在体型优化中的重点与方向,结合黄河公伯峡水电站右岸旋流内消能泄洪洞的方案的论证、试验研究与体型优化,进行了连接部位泄流能力的协调与匹配、通气孔的设计、消能率的构成、起旋器出口与旋流... 论述了竖井旋流型与水平旋流型内消能工在体型优化中的重点与方向,结合黄河公伯峡水电站右岸旋流内消能泄洪洞的方案的论证、试验研究与体型优化,进行了连接部位泄流能力的协调与匹配、通气孔的设计、消能率的构成、起旋器出口与旋流洞连接部位后的空化空蚀、洞子的衬砌标准与范围、下游水深的影响等问题的讨论。 展开更多
关键词 导流洞改建 旋流内消能泄洪洞 体型优化 问题讨论
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Initial support distance of a non-circular tunnel based on convergence constraint method and integral failure criteria of rock 被引量:5
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作者 AN Xue-xu HU Zhi-ping +3 位作者 SU Yan CAO Shuang-li TAO Lei ZHANG Yong-hui 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS CSCD 2022年第11期3732-3744,共13页
For deep tunnel projects,selecting an appropriate initial support distance is critical to improving the self-supporting capacity of surrounding rock.In this work,an intuitive method for determining the tunnel’s initi... For deep tunnel projects,selecting an appropriate initial support distance is critical to improving the self-supporting capacity of surrounding rock.In this work,an intuitive method for determining the tunnel’s initial support distance was proposed.First,based on the convergence-confinement method,a three-dimensional analytical model was constructed by combining an analytical solution of a non-circular tunnel with the Tecplot software.Then,according to the integral failure criteria of rock,the failure tendency coefficients of hard surrounding rock were computed and the spatial distribution plots of that were constructed.On this basis,the tunnel’s key failure positions were identified,and the relationship between the failure tendency coefficient at key failure positions and their distances from the working face was established.Finally,the distance from the working face that corresponds to the critical failure tendency coefficient was taken as the optimal support distance.A practical project was used as an example,and a reasonable initial support distance was successfully determined by applying the developed method.Moreover,it is found that the stability of hard surrounding rock decreases rapidly within the range of 1.0D(D is the tunnel diameter)from the working face,and tends to be stable outside the range of 1.0D. 展开更多
关键词 tunnel engineering convergence confinement method integral failure criteria of rock non-circular tunnel initial supporting distance
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大型输水管桥动力特性及水锤效应作用下动力响应研究 被引量:4
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作者 张博 张嘉瑞 +2 位作者 连阳阳 宋志强 《西北水电》 2021年第6期82-86,共5页
输水管桥在水-管-桥三者的耦合作用下结构受力十分复杂,虽然国内外已建不少类似工程,但大流量、大跨度的斜拉压力输水管桥设计、建设工程案例少,可资借鉴的研究成果匮乏。以陕西省引汉济渭二期工程北干线跨越渭河的大型斜拉输水管桥为... 输水管桥在水-管-桥三者的耦合作用下结构受力十分复杂,虽然国内外已建不少类似工程,但大流量、大跨度的斜拉压力输水管桥设计、建设工程案例少,可资借鉴的研究成果匮乏。以陕西省引汉济渭二期工程北干线跨越渭河的大型斜拉输水管桥为研究对象,建立了三维有限元数值分析模型,计算了斜拉桥结构与输水管道在完建和正常运行时的固有频率,分析了斜拉管桥的动力特性,进行了管、桥共振安全性复核;对管桥施加了水锤效应冲击荷载,分析了主要构件的动力响应。结果表明:斜拉桥与输水管道的固有频率相差较大,二者不会产生共振现象;水锤冲击下荷载会引起管桥局部构件的动力响应,但不会对构件产生破坏性作用,研究成果可为类似工程提供技术参考。 展开更多
关键词 降水 输水管道 斜拉桥 固有频率 水锤效应 响应
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阻塞式旋流泄洪洞的泄量特性分析 被引量:4
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作者 牛争鸣 李奇龙 +1 位作者 王捷 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期139-146,188,共9页
本文采用模型试验和理论分析相结合的方法,对阻塞式旋流泄洪洞的泄流规律和影响因素进行了分析。结果表明:泄流规律与旋流洞流态密切相关,进口和竖井非淹没时为堰流泄流,淹没时为有压孔流泄流;进口淹没时泄流量受起旋器喉口和阻塞... 本文采用模型试验和理论分析相结合的方法,对阻塞式旋流泄洪洞的泄流规律和影响因素进行了分析。结果表明:泄流规律与旋流洞流态密切相关,进口和竖井非淹没时为堰流泄流,淹没时为有压孔流泄流;进口淹没时泄流量受起旋器喉口和阻塞孔口共同影响,且两个断面处均为有压孔流泄流规律:起旋器喉口流量系数与喉口前水头损失和喉口断面压强有关,且后者为主要影响因素;阻塞孔口流量系数与阻塞前水头损失、以及阻塞导致的相对空腔半径、旋流角和相对壁面压强的旋流特性变化有关;起旋器喉口流量系数在阻塞面积收缩比m=0.56时约为0.4,m≤0.18时介于0.55—0.65;阻塞孔口流量系数在m=0.56时接近0.5,m≤0.18时介于0.25—0.32:给出了起旋器喉口断面面积设计计算表达式。 展开更多
关键词 水力学 阻塞式旋流泄洪洞 自由旋流 流量系数.
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谈我国水电的可持续发展 被引量:4
8
作者 周晓丽 《云南水力发电》 2012年第5期1-4,6,共5页
针对"十二五"规划中积极发展水电为良好契机,分析了目前我国水电建设现状,认为在"十二五"期间大力发展水电是大势所趋,同时也是难得的机遇。对水电建设的可持续发展中存在的问题进行了总结分析,并对我国水电开发如... 针对"十二五"规划中积极发展水电为良好契机,分析了目前我国水电建设现状,认为在"十二五"期间大力发展水电是大势所趋,同时也是难得的机遇。对水电建设的可持续发展中存在的问题进行了总结分析,并对我国水电开发如何进行可持续性发展进行了多方面剖析。认为国家政策、完善体制、水电开发技术等先决条件已经具备,应"在做好生态保护和移民安置的前提下积极发展水电",就能实现水电建设的可持续发展。 展开更多
关键词 “十二五”规划 水电 生态环境 移民 可持续发展
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黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区结构面控制型边坡变形机制及稳定性分析 被引量:4
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作者 胡中平 +3 位作者 丁秀丽 黄书岭 王辉 吴勇进 《水电能源科学》 北大核心 2021年第2期114-118,共5页
黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区边坡开挖施工阶段发现了多条断层和多组裂隙,出现了多次变形突变现象,呈台阶状跳跃增长,且变形大多位于深部10~30m,局部累计监测变形值超过100mm。根据地质、监测及坡表开裂等资料综合分析影响边坡变形的关... 黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区边坡开挖施工阶段发现了多条断层和多组裂隙,出现了多次变形突变现象,呈台阶状跳跃增长,且变形大多位于深部10~30m,局部累计监测变形值超过100mm。根据地质、监测及坡表开裂等资料综合分析影响边坡变形的关键因素,并采用三维数值计算方法论证加固效果,复核边坡稳定性。结果发现Ⅰ区边坡是典型的结构控制型边坡,变形范围及深度与结构面fz39、L920位置吻合,变形破坏模式主要是结构面fz39、L920构成的块体KT21滑动破坏。现状条件下边坡已接近临界状态,考虑削坡减载和边坡中下部增加大吨位锚索后,边坡安全性得到显著提升。研究结果丰富了边坡稳定性研究的工程实例,为工程自身建设提供了重要的技术支撑。 展开更多
关键词 岩石边坡 结构面 变形突变 开裂 数值计算 黄金峡水利枢纽大坝左岸Ⅰ区
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空腔旋转流压强与影响因素 被引量:3
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作者 孙亚琴 牛争鸣 《水动力学研究与进展(A辑)》 CSCD 北大核心 2019年第1期106-114,共9页
该文通过模型试验与理论分析,探讨了泄水道水平空腔旋转流压强的产生机理与构成,在对影响因素相互关系分析的基础上,研究了壁面压强与空腔气体压强的变化规律。所得主要结论为:起旋器孔口的动水压强p_1、壁面压强p_w和空腔气体压强p_0... 该文通过模型试验与理论分析,探讨了泄水道水平空腔旋转流压强的产生机理与构成,在对影响因素相互关系分析的基础上,研究了壁面压强与空腔气体压强的变化规律。所得主要结论为:起旋器孔口的动水压强p_1、壁面压强p_w和空腔气体压强p_0均可表示为起旋器孔口的水流弗劳德数Fr_q、通气孔通气量弗劳德数fr_Ф和相对下游水深h/D的函数关系,且流态不同时影响变量也不同;p_0的变化是由通气孔的通气量始终等于空腔旋转流携气量的动态平衡关系决定的,由该关系可得到fr_Ф与Fr_q之间为线性关系;随相对通气孔直径D_0/D的增大,相对气体压强p_0/ρgH增大并趋向于零,临界值约在D_0/D=0.2,h/D对p_0/ρgH的影响是相对的;由于空腔旋转流的气水界面具有"橡皮筋"特性,离心力导致壁面压强并向上游传递,因此,p_1/ρgH与(p_w-p_0)/ρgH之间为线性关系;随Fr_q^2的增大,p_1/ρgH线性减小,p_w/ρgH线性增大;在抽吸旋转流流态下,旋流洞内离心力压强与壁面压强的比值大于1,不同的旋流洞断面比值不同。 展开更多
关键词 空腔旋转流 模型试验 理论分析 壁面压强 空腔气体压强
原文传递
旋流阻塞与旋流扩散复合内消能泄洪洞的壁面压强特性 被引量:2
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作者 牛争鸣 +4 位作者 丁浩铎 杨健 余挺 鲍莉 陈军 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期184-189,共6页
结合雅砻江两河口水电站3#导流洞改建的水工模型试验,研究了新型旋流阻塞和旋流扩散复合内消能泄洪洞的壁面压强特性。研究结果表明:在淹没堰流流态时,壁面压强在进口的堰面、竖井段和旋流洞段因阻塞的顶托作用整体增大;在起旋器出口下... 结合雅砻江两河口水电站3#导流洞改建的水工模型试验,研究了新型旋流阻塞和旋流扩散复合内消能泄洪洞的壁面压强特性。研究结果表明:在淹没堰流流态时,壁面压强在进口的堰面、竖井段和旋流洞段因阻塞的顶托作用整体增大;在起旋器出口下游侧的旋流洞的顶部仍然存在局部范围的低压区或负压区;在旋流阻塞段,流速增大,壁面压强减小,水流空化数降低;在旋流扩散段,壁面压强略大于或小于大气压。 展开更多
关键词 两河口水电站 旋流阻塞 旋流扩散 内消能泄洪洞 压强特性
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大坡降旋流复合内消能泄洪洞水力特性研究 被引量:1
12
作者 郭开开 牛争鸣 《水力发电》 北大核心 2013年第4期29-33,共5页
旋流复合式内消能泄洪洞利用在旋流洞末端设置旋流阻塞与旋流扩散段,连接旋流洞和原导流洞,达到旋流洞内增压、减速、防空蚀,旋流洞段与旋流扩散段分段消能,提高作用水头和增大消能率的目的。采用Realizablek-ε紊流模型,结合模型试验... 旋流复合式内消能泄洪洞利用在旋流洞末端设置旋流阻塞与旋流扩散段,连接旋流洞和原导流洞,达到旋流洞内增压、减速、防空蚀,旋流洞段与旋流扩散段分段消能,提高作用水头和增大消能率的目的。采用Realizablek-ε紊流模型,结合模型试验对大坡降旋流复合内消能泄洪洞的水力特性进行了对比研究。结果表明,Realizable k-ε紊流模型和VOF法可以较好地模拟大坡降旋流复合内消能泄洪洞的各种水力特性,数值模拟与试验观测的流态和其他水力特性基本一致,且数值模拟还得到压强沿径向的分布规律、轴向流速和切向流速沿程与沿径向的分布规律及紊动能和耗散率沿程与沿径向的分布规律,弥补了模型试验无法对以上水力特性进行直接量测的不足。 展开更多
关键词 大坡降 旋流复合内消能泄洪洞 水力特性 模型试验 数值模拟
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基于三维技术的轴流水轮机模型设计及制造 被引量:1
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作者 彭志远 桂绍波 《人民长江》 北大核心 2021年第4期157-163,共7页
在水轮机模型设计及制造领域,三维技术作为一种新的设计理念和先进的设计手段,其优势越来越显著。基于三维设计和数控加工技术,研究了轴流转桨式水轮机模型各个部件的结构设计方法、制造工艺要求和压力测点布置,对水轮机模型蜗壳内腔体... 在水轮机模型设计及制造领域,三维技术作为一种新的设计理念和先进的设计手段,其优势越来越显著。基于三维设计和数控加工技术,研究了轴流转桨式水轮机模型各个部件的结构设计方法、制造工艺要求和压力测点布置,对水轮机模型蜗壳内腔体、导叶、转轮叶片等关键过流部件进行了三维参数化设计;并采用三维模型生成IGS格式文件直接进行编程数控加工,从而提高了加工制造的质量和效率,缩短了开发周期,同时使得复杂的水轮机流道、抽象的叶片空间曲面变得更加直观、具体,也展示出了三维技术在水轮机模型设计及制造领域的巨大优势。 展开更多
关键词 水轮机模型结构设计 轴流转桨式水轮机 三维技术
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拱坝施工期未封拱坝段悬臂挡水问题研究
14
作者 雷菲 +3 位作者 井德刚 马晓芳 胡书红 张磊 《水力发电》 CAS 2022年第5期62-65,77,共5页
以某拱坝为例,采用全坝全过程三维有限元法模拟施工过程,研究施工期未封拱坝段临时断面悬臂挡水对坝体应力、变形以及横缝开度的影响。结果表明,在设计拟定的浇筑进度、灌浆进度和坝前度汛水位条件下,坝体悬臂应力满足《混凝土拱坝设计... 以某拱坝为例,采用全坝全过程三维有限元法模拟施工过程,研究施工期未封拱坝段临时断面悬臂挡水对坝体应力、变形以及横缝开度的影响。结果表明,在设计拟定的浇筑进度、灌浆进度和坝前度汛水位条件下,坝体悬臂应力满足《混凝土拱坝设计规范》中要求,应力总体小于0.5 MPa;悬臂挡水使坝体径向变形由倒悬引起的向上游变形转变为水压主要作用的向下游变形,悬臂挡水使未封拱部位横缝呈压紧趋势,横缝开度减小0.6~1 mm;考虑当前悬臂挡水时的龄期,坝体总体处于弹性阶段,水荷载释放后,横缝开度基本上能恢复原状。 展开更多
关键词 拱坝 施工期 悬臂挡水 仿真计算 温度应力 横缝开度
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加速功率型电力系统稳定器及其应用
15
作者 韩子英 《青海水力发电》 2007年第2期61-63,共3页
文章简单介绍了加速功率型电力系统稳定器(PSS-Power System Stabilizer)的主要原理、主要参数及含义,并结合某电厂投运实例,介绍了整定PSS参数的方法和电厂投运PSS的主要步骤,并且对加速功率型电力系统稳定器和一般电功率型电力... 文章简单介绍了加速功率型电力系统稳定器(PSS-Power System Stabilizer)的主要原理、主要参数及含义,并结合某电厂投运实例,介绍了整定PSS参数的方法和电厂投运PSS的主要步骤,并且对加速功率型电力系统稳定器和一般电功率型电力系统稳定器的反调效果进行了对比。从其投运效果可以看出其优良的性能。 展开更多
关键词 同步发电机 电力系统 稳定器
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引水式电站侧堰消力池的水力特性研究
16
作者 《电网与水力发电进展》 2007年第2期56-59,共4页
在容积较小、平面扩散和弯转条件下,侧堰消力池的水力特性是中小型引水式电站压力前池设计时关注的共性问题。对这种压力前池,通过某水电站压力前池的模型试验可得出:侧堰消力池必须保证足够的宽度,否则会大大增加挡墙的高度、时均与脉... 在容积较小、平面扩散和弯转条件下,侧堰消力池的水力特性是中小型引水式电站压力前池设计时关注的共性问题。对这种压力前池,通过某水电站压力前池的模型试验可得出:侧堰消力池必须保证足够的宽度,否则会大大增加挡墙的高度、时均与脉动压力的负荷;在有较大的落差时,水深要比不掺气时大得多;侧堰消力池的出口与泄槽进口衔接部分的挡墙高度必须有足够的余量和足够的渐变长度;在侧堰消力池的扩散宽度较合适时,挡水墙上的脉动压力和频率均随溢流量的增大而增大,但幅值变化范围有限。 展开更多
关键词 压力前池 侧堰消力池 消能率 脉动
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胶合板配方木模板工艺在苏只泄洪闸混凝土浇筑中的应用
17
作者 韩子英 蔡楠 《西北水电》 2008年第2期43-44,48,共3页
在苏只水电站泄洪闸浇筑过程中,革新了悬臂大模板贴胶合板方案。详述胶合板模板应用原则和结构特点,以及胶合板模板在泄洪闸混凝土浇筑中的具体规划。应用胶合板模板,提高了混凝土外观质量,积累了胶合板模板使用的经验。
关键词 泄洪闸 胶合板 模板
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基于灰关联分析的水利工程综合评标方法及应用
18
作者 曾刚 凤宏亮 《电网与清洁能源》 2008年第7期66-69,共4页
提出了用于水利工程项目评标的综合评标方法,介绍了该方法的基本原理,建立了综合考虑多种因素的水利工程评标的灰关联分析综合评标模型,并通过应用实例检验了模型的有效性,说明该方法用于水利工程评标是有效的。
关键词 水利工程 评标方法 灰关联分析 灰关联度
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水电工程建设期投资控制统计分析
19
作者 陈武 李云生 《云南水力发电》 2013年第6期30-32,共3页
水电工程投资金额大、建设周期长,管理过程复杂,基本建设过程中存在一系列不确定的因素,给投资控制工作造成较大的风险。在建设过程中,以水电工程的设计概算、执行概算为基础,对工程投资进行统计分析,跟踪枢纽工程、移民工程、各种费用... 水电工程投资金额大、建设周期长,管理过程复杂,基本建设过程中存在一系列不确定的因素,给投资控制工作造成较大的风险。在建设过程中,以水电工程的设计概算、执行概算为基础,对工程投资进行统计分析,跟踪枢纽工程、移民工程、各种费用的投资状况,同时对风险因素进行分析与识别,及时采取有效措施,有利于水电工程建设规避风险,减少损失,有效控制投资。 展开更多
关键词 水电工程 投资分析 设计概算 执行概算 投资控制
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引汉济渭工程枫筒沟堆碴体稳定性分析
20
作者 石广斌 连阳阳 《西北水电》 2020年第6期72-76,共5页
枫筒沟堆碴体土石来源于引汉济渭三河口水利枢纽工程道路、水工建筑物基础开挖料,堆碴体最大堆积厚度为44.0 m。为了降低工程建设征地费用,经平整后,作为三河口水利枢纽现场管理营地,因此,堆碴体变形稳定、抗滑稳定就显得尤为重要。在... 枫筒沟堆碴体土石来源于引汉济渭三河口水利枢纽工程道路、水工建筑物基础开挖料,堆碴体最大堆积厚度为44.0 m。为了降低工程建设征地费用,经平整后,作为三河口水利枢纽现场管理营地,因此,堆碴体变形稳定、抗滑稳定就显得尤为重要。在堆碴体表面布置横向和纵向监测断面各1个,观测堆碴体的水平和沉降变形,并由监测资料分析得出:近1 a来堆碴体的水平和沉降变形率呈现出降低,并且近3个月内变化率小于2.0 mm,表面基本处于收敛或较稳定状态。采用三维有限元强度折减法,计算得出堆碴体的整体抗滑安全系数满足规范要求。 展开更多
关键词 引汉济渭工程 堆碴体 反馈分析 三维有限元 强度折减法
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