基本信息·出版社：科学出版社 ·页码：535 页 ·出版日期：2006年01月 ·ISBN：9787030162080 ·条形码：9787030162080 ·版本：第1版 ·装帧：精装 ·开 ...
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三峡工程导截流及深水高土石围堰研究 |
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三峡工程导截流及深水高土石围堰研究 |
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基本信息·出版社：科学出版社
·页码：535 页
·出版日期：2006年01月
·ISBN：9787030162080
·条形码：9787030162080
·版本：第1版
·装帧：精装
·开本：16
·正文语种：中文
·图书品牌：科瀚伟业
内容简介 《三峡工程导截流及深水高土石围堰研究》对三峡工程导流及通航，深水、大流量、厚覆盖层河床大江截流，综合难度世界第一的明渠截流，以及深水高土石围堰工程进行了介绍。三峡工程是治理和开发长江的关键工程，规模宏大，举世瞩目，具有防洪、发电 、航运等多种综合功能。三峡工程的控制性工程项目——导截流及深水高土石围堰，面临一系列世界级难题。三峡工程截流包括大江和导流明渠两次截流，截流成功后都面临在一个枯水期内快速修建深水高土石围堰的难题。为做到土石围堰挡水、不漏水，必须做好可靠的防渗结构。1997年11月8日大江截流和2002年11月6日导流明渠截流成功，标志中国大江大河截流技术已跻身世界领先地位。
由于《三峡工程导截流及深水高土石围堰研究》具有科学性、权威性、史料性和纪实性，因此，它对于今后的水利枢纽导截流工程及其他相关专业的地下防渗工程具有较高的参考价值和指导作用，可供从事水利水电工程及地下防渗工程建设的广大工程技术人员借鉴，也可供大专院校相关专业的师生教学参考。
编辑推荐 《三峡工程导截流及深水高土石围堰研究》由科学出版社出版。
目录 Ⅰ总论
Ⅰ．1 概述
Ⅰ．1．1 三峡工程概况
Ⅰ．1．2 三峡工程导截流及深水高土石围堰研究成果简介
Ⅰ．1．2．1 施工导流及施工期通航研究
Ⅰ．1．2．2 大流量深水河道截流技术
Ⅰ．1．2．3 深水高土石围堰关键技术
Ⅰ．2 国内外施工导截流与围堰工程理论、技术进展
Ⅰ．2．1 导截流理论、技术进展
Ⅰ．2．1．1 导截流理论进展
Ⅰ．2．1．2 导截流技术进展
Ⅰ．2．2 施工围堰理论与技术进展
Ⅰ．3 施工导流通航研究
Ⅰ．3．1 运用小尺度自航船模试验解决通航问题的创新技术
Ⅰ．3．2 明渠体型及通航研究
Ⅰ．3．3 特殊情况的明渠通航条件研究
Ⅰ．3．4 导截流明渠水流特性数值实验室研究
Ⅰ．3．5 导流明渠运行实践与分析
Ⅰ．3．6 结论
Ⅰ．4 大江截流研究
Ⅰ．4．1 修建巨型导流明渠，为满足长江航运要求和降低截流难度奠定基础
Ⅰ．4．2 研究深水截流堤头坍塌机理，为安全截流提供技术保障
Ⅰ．4．3 深动水平抛垫底措施的研究及实践，缓解了深水截流难度
Ⅰ．4．4 通过科学试验变换航道，确保截流期间长江航运畅通
Ⅰ．4．5 积极采用高新技术，促进大江截流顺利进展
Ⅰ．4．6 力克施工技术难关，强化施工组织管理，高效实现大江截流
Ⅰ．5 导流明渠截流研究
Ⅰ．5．1 明渠提前截流可行性分析
Ⅰ．5．2 明渠立堵提前截流方案探讨
Ⅰ．5．3 明渠提前截流双戗立堵研究
Ⅰ．5．4 明渠提前截流垫底加糙技术研究
Ⅰ．5．5 明渠提前截流抛投进占块石稳定性研究
Ⅰ．5．6 明渠提前截流与底孔导流分流能力影响因素分析
Ⅰ．5．7 运用枢纽调度减轻截流难度影响数学模型计算研究
Ⅰ．5．8 明渠提前截流水文监测与水力要素分析预报
Ⅰ．5．9 明渠提前截流实践
Ⅰ．6 深水高土石围堰研究
Ⅰ．6．1 围堰断面结构形式研究
Ⅰ．6．2 围堰工程质量调查
Ⅰ．6．3 利用离心模型试验新技术确定60m水深下抛填风化沙的密度和坡角
Ⅰ．6．4 应力应变有限元分析的作用与发展
Ⅰ．6．5 柔性墙体材料的研制和施工控制方法的发展
Ⅰ．6．6 振冲措施在水下风化沙体加密中的应用
Ⅰ．6．7 新淤沙和风化沙的动力特性研究及其综合处理措施
Ⅰ．6．8 粗粒径石料性能的研究
Ⅰ．6．9 新施工设备研制、防渗墙新施工方法和工艺技术开发
Ⅰ．6．10 围堰拆除过程中工程性状的验证分析
Ⅱ明渠导流及通航研究
Ⅱ．1 概述
Ⅱ．1．1 明渠导流、通航方案及研究过程
Ⅱ．1．1．1 一期导流(第2年底到第5年底)围右岸
Ⅱ．1．1．2 二期导流(第5年底到第10年底)围左部主河床
Ⅱ．1．1．3 三期导流(第10年底到第11年6月)围右岸导流明渠
Ⅱ．1．1．4 后期导流(第11年6月到第15年)
Ⅱ．1．2 研究成果及评价
Ⅱ．1．2．1 创新成果
Ⅱ．1．2．2 社会效益
Ⅱ．1．2．3 经济效益
Ⅱ．2 导流明渠布置研究
Ⅱ．2．1 弯曲河道水流特性
Ⅱ．2．2 试验程序及研究过程
Ⅱ．2．3 船队通过导流明渠时的航线选定
Ⅱ．2．4 纵向围堰首部形式试验
Ⅱ．2．5 明渠断面形式的选定
Ⅱ．2．6 明渠冲刷后对通航的影响
Ⅱ．2．7 减少明渠开挖工程量的进一步探讨
Ⅱ．2．8 初设基本方案的验证及修改
Ⅱ．2．9 混凝土纵向围堰进一步优化
Ⅱ．2．1 0小结
Ⅱ．3 二期明渠导流及通航条件研究
Ⅱ．3．1 明渠导流及通航运行跟踪试验
Ⅱ．3．1．1 二期导流水力学试验
Ⅱ．3．1．2 导流明渠泥沙淤积条件通航试验
Ⅱ．3．2 施工期通航设施航线规划及航道整治
Ⅱ．3．3 1997年明渠实测地形对通航水流条件的影响
Ⅱ．3．4 大江截流期明渠导流及通航
Ⅱ．3．4．1 口门通航试验研究及成果分析
Ⅱ．3．4．2 非龙口段预进占合理口门设置对明渠通航的影响
Ⅱ．3．4．3 龙口段进占合龙明渠通航
Ⅱ．3．5 三期明渠提前截流对明渠通航的影响
Ⅱ．3．6 小结
Ⅱ．4 提高明渠汛期通航能力
Ⅱ．4．1 提高明渠通航能力试验研究及航运能力分析
Ⅱ．4．1．1 三峡工程换推提高明渠通过能力试验
Ⅱ．4．1．2 中型船队过明渠能力试验
Ⅱ．4．1．3 长江三峡工程施工通航运输
Ⅱ．4．1．4 三峡工程施工期通航设施、通航条件
Ⅱ．4．2 明渠汛期通航研究与实船试验
Ⅱ．4．2．1 三峡工程导流明渠汛期通航可行性研究
Ⅱ．4．2．2 明渠汛期通航4000kW+2×1000t船队可行性研究
Ⅱ．4．2．3 三峡工程明渠汛期换推措施研究
Ⅱ．4．2．4 长江05001大功率推轮的研究试验和实航分析
Ⅱ．4．2．5 “4000kW+2×1000t船队可行性研究”实船试验成果和应用
Ⅱ．5 二期导截流明渠水流特性数值实验室的建立
Ⅱ．5．1 导截流明渠水流特性数值模拟现状
Ⅱ．5．2 导截流数值模拟关键性技术
Ⅱ．5．2．1 数值离散方法
Ⅱ．5．2．2 自由表面的追踪
Ⅱ．5．2．3 不规则边界的处理
Ⅱ．5．2．4 科学计算可视化与动画制作
Ⅱ．5．3 明渠水流特性数值实验室的二维数学模型
Ⅱ．5．3．1 控制方程
Ⅱ．5．3．2 正交曲线网格的生成
Ⅱ．5．3．3 曲线坐标系下方程组的数值求解
Ⅱ．5．3．4 边界条件的处理
Ⅱ．5．3．5 数模计算结果及数模与物模、原型的相似性比较
Ⅱ．5．4 明渠水流特性数值实验室的三维数学模型
Ⅱ．5．4．1 控制方程
Ⅱ．5．4．2 曲线坐标系下的三维系流控制方程及其求解
Ⅱ．5．4．3 边界条件处理
Ⅱ．5．4．4 模型的基本性能
Ⅱ．5．4．5 数模计算结果及数模与物模、原型的相似性比较
Ⅱ．5．5 三维施工仿真模型的建立
Ⅱ．5．5．1 计算机技术的新前沿——可视化及三维图形技术
Ⅱ．5．5．2 三峡工程导截流三维实体模型的建立
Ⅱ．5．5．3 关键技术和创新点
Ⅱ．5．5．4 本系统在三峡工程的应用——以大江截流和明渠通航为例
Ⅱ．5．6 小结
Ⅱ．6 明渠导流及通航原型运行实践
Ⅱ．6．1 水力学观测
Ⅱ．6．1．1 流态
Ⅱ．6．1．2 流速
Ⅱ．6．1．3 水面线
Ⅱ．6．1．4 水面比降
Ⅱ．6．1．5 脉动压力
Ⅱ．6．2 船舶通航观测
Ⅱ．6．2．1 航迹线
Ⅱ．6．2．2 对岸航速及通航能力
Ⅱ．6．2．3 施工通航保障措施的研究
Ⅱ．6．3 三峡航运管理局1998年洪水明渠汛期通航观测及分析
Ⅱ．6．3．1 1998年三峡坝区汛期水情特点
Ⅱ．6．3．2 明渠汛期通航水流条件观测
Ⅱ．6．4 明渠汛期试航
Ⅱ．6．5 小结
Ⅱ．7 船模在导流明渠通航问题研究中的创新和作用
Ⅱ．7．1 自航船模应用简介
Ⅱ．7．2 基本原理和应用技术特性
Ⅱ．7．2．1 船模的比尺
Ⅱ．7．2．2 尺度效应及其修正
Ⅱ．7．2．3 自航船模的航行特性
Ⅱ．7．3 研究方法和测试技术设备
Ⅱ．7．3．1 研究方法
Ⅱ．7．3．2 测试技术设备
Ⅱ．7．4 创新技术和发展
Ⅱ．7．4．1 船模相似性及相似衡准参数分析
Ⅱ．7．4．2 测控技术的创新和发展
Ⅱ．7．4．3 研究分析方法的发展
Ⅱ．7．5 船模在明渠通航几个关键问题研究中的作用
Ⅱ．7．5．1 试验航线的选择和优化
Ⅱ．7．5．2 提高通航流量标准的研究
Ⅱ．7．5．3 汛期明渠冲淤后碍航情况和防护位置效果的试验研究
Ⅱ．7．5．4 大江截流期明渠通航条件及相互影响
Ⅱ．7．6 模型试验与实航比较
Ⅱ．7．6．1 明渠流速流态及通航流量
Ⅱ．7．6．2 汛期试航
Ⅱ．7．7 小结
Ⅲ 大江截流研究
Ⅲ．1 概述
Ⅲ．1．1 研究过程
Ⅲ．1．1．1 第一阶段(1957～1978年)
Ⅲ．1．1．2 第二阶段(1982～1992年)
Ⅲ．1．1．3 第三阶段(1993～1997年)
Ⅲ．1．2 研究成果
Ⅲ．1．2．1 水力学方面
Ⅲ．1．2．2 堤头坍塌与平抛垫底
Ⅲ．1．2．3 戗堤进占、合理口门设置及施工通航
Ⅲ．1．2．4 大江截流跟踪试验及预报效果
Ⅲ．1．3 截流试验成果评价
Ⅲ．1．3．1 主要技术成就
Ⅲ．1．3．2 主要创新点
Ⅲ．1．3．3 经济效益与社会效益
Ⅲ．2 截流水力学试验
Ⅲ．2．1 水力学试验
Ⅲ．2．1．1 研究采用的技术路线
Ⅲ．2．1．2 试验条件
Ⅲ．2．2 非龙口段进占水力学问题
Ⅲ．2．2．1 研究内容
Ⅲ．2．2．2 研究成果
Ⅲ．2．2．3 成果分析
Ⅲ．2．3 龙口合龙水力特性
Ⅲ．2．3．1 研究内容
Ⅲ．2．3．2 研究成果及分析
Ⅲ．3 戗堤坍塌与平抛垫底
Ⅲ．3．1 截流戗堤坍塌机理
Ⅲ．3．1．1 水力学特性和戗堤坍塌现象
Ⅲ．3．1．2 坍塌机理的理论研究
Ⅲ．3．2 堤头坍塌计算模型
Ⅲ．3．2．1 无水流冲刷条件下戗堤稳定分析与计算
Ⅲ．3．2．2 水流冲刷作用下围堰戗堤稳定性分析
Ⅲ．3．2．3 截流堤头坍塌预报
Ⅲ．3．3 防坍塌措施
Ⅲ．3．3．1 采用施工措施使抛投材料到位
Ⅲ．3．3．2 小粒径材料截流
Ⅲ．3．3．3 对围堰基础实施平抛垫底
Ⅲ．3．4 平抛垫底的主要技术特性
Ⅲ．3．4．1 预平抛垫底石渣料的漂移特性研究
Ⅲ．3．4．2 平抛垫底沙砾石料漂移特性研究
Ⅲ．3．4．3 平抛垫底料度汛试验研究
Ⅲ．3．5 平抛垫底效果分析
Ⅲ．3．5．1 平抛垫底的作用
Ⅲ．3．5．2 平抛垫底施工水流环境
Ⅲ．3．5．3 平抛垫底施工效果
Ⅲ．3．5．4 度汛效果分析
Ⅲ．4 戗堤进占合理口门设置及施工通航
Ⅲ．4．1 船模缩尺效应
Ⅲ．4．2 河势变迁及其对通航水流条件的影响
Ⅲ．4．3 戗堤汛前预进占合理口门宽度的确定
Ⅲ．4．3．1 上戗堤口门宽度的确定及口门通航研究
Ⅲ．4．3．2 口门通航研究
Ⅲ．4．3．3 上戗堤口门宽度和下戗堤口门宽度的确定及口门通航研究
Ⅲ．4．3．4 原型资料检验
Ⅲ．4．4 非龙口段进占口门宽度
Ⅲ．4．4．1 研究内容
Ⅲ．4．4．2 试验成果及分析
Ⅲ．4．4．3 原型、模型非龙口段进占成果对比
Ⅲ．4．5 截流施工期明渠淤积
Ⅲ．4．5．1 明渠提前分流的水文特征
Ⅲ．4．5．2 明渠淤积状态
Ⅲ．4．5．3 明渠淤积对施工通航的影响
Ⅲ．5 水文预报与观测
Ⅲ．5．1 水情预报
Ⅲ．5．1．1 坝址以上水文特性及站网布设
Ⅲ．5．1．2 预报方案的研究制定与实施
Ⅲ．5．1．3 预报效果评价
Ⅲ．5．2 水文测报
Ⅲ．5．2．1 主要技术路线及站网布设技术
Ⅲ．5．2．2 水文数据采集与发布
Ⅲ．5．2．3 龙口测验技术研究与实施
Ⅲ．5．2．4 水文监测成果及应用
Ⅲ．6 跟踪试验及成果评价
Ⅲ．6．1 跟踪预报技术路线及技术手段
Ⅲ．6．1．1 跟踪预报技术路线
Ⅲ．6．1．2 跟踪预报技术手段
Ⅲ．6．2 跟踪预报试验
Ⅲ．6．2．1 跟踪预报方法的建立
Ⅲ．6．2．2 跟踪预报基础性研究
Ⅲ．6．3 跟踪现场实况预报试验
Ⅳ 明渠截流研究
Ⅳ．1 概述
Ⅳ．1．1 明渠截流研究过程
Ⅳ．1．2 主要研究成果
Ⅳ．1．3 主要研究成果评价
Ⅳ．1．3．1 社会效益
Ⅳ．1．3．2 经济效益
Ⅳ．2 明渠提前截流双戗立堵截流研究
Ⅳ．2．1 世界水利工程双戗截流的工程实践
Ⅳ．2．2 双戗截流的水力学条件
Ⅳ．2．3 双戗截流基本方案及水力学参数
Ⅳ．2．4 上、下戗堤进占配合落差分配敏感性研究
Ⅳ．3 明渠提前截流垫底加糙技术研究
Ⅳ．3．1 加糙拦石坎结构型式
Ⅳ．3．2 加糙拦石坎施工时机
Ⅳ．4 明渠提前截流抛投进占块石稳定性研究
Ⅳ．4．1 块体抗冲稳定的基本关系式
Ⅳ．4．2 基本关系式在平堵、立堵水流条件下的应用
Ⅳ．4．2．1 用于平堵截流块体抗冲流速计算
Ⅳ．4．2．2 三元试验及立堵截流块体抗冲流速的计算
Ⅳ．4．3 几个问题的讨论
Ⅳ．4．4 人工块体的抗冲稳定特性
Ⅳ．4．4．1 不同形状块体的比较
Ⅳ．4．4．2 块体串连的效果
Ⅳ．4．4．3 混凝土四面体的抗冲能力和块重的关系
Ⅳ．5 明渠提前截流与明渠通航影响研究
Ⅳ．5．1 截流对施工期通航的影响
Ⅳ．5．2 改善明渠施工期通航条件措施
Ⅳ．6 明渠提前截流与底孔导流能力影响因素分析
Ⅳ．6．1 葛洲坝控制水位对截流落差的影响
Ⅳ．6．2 二期上、下游围堰拆除对截流落差的影响
Ⅳ．6．3 二期下游围堰拆除对截流落差的影响
Ⅳ．6．4 上、下游设截流基地时围堰拆除对截流落差的影响
Ⅳ．7 运用枢纽调度减轻截流难度影响数学模型计算
Ⅳ．7．1 基本方程及求解方法
Ⅳ．7．1．1 一维模型的基本方程及求解方法
Ⅳ．7．1．2 二维模型的基本方程及求解方法
Ⅳ．7．2 数学模型验证结果
Ⅳ．7．3 招标方案计算结果
Ⅳ．7．4 比选方案计算结果
Ⅳ．7．5 葛洲坝不同运行控制水位对明渠截流影响的计算分析
Ⅳ．8 明渠提前截流水文及施工风险分析
Ⅳ．8．1 水文风险分析
Ⅳ．8．1．1 水文风险的研究思路和方法
Ⅳ．8．1．2 用历时曲线推求设计流量的水文风险
Ⅳ．8．1．3 基于Poisson过程的截流水文风险分析
Ⅳ．8．1．4 结果分析
Ⅳ．8．2 明渠提前截流施工风险分析
Ⅳ．8．2．1 基于龙口落差的提前截流施工风险率数学模型
Ⅳ．8．2．2 截流施工风险率的计算成果分析
Ⅳ．9 截流水文监测与水力要素分析预报
Ⅳ．9．1 主要任务及内容
Ⅳ．9．2 明渠截流水文信息系统
Ⅳ．9．3 高新技术及其应用
Ⅳ．9．4 明渠截流水文工作
Ⅳ．9．5 小结
Ⅳ．10 明渠截流数字仿真系统
Ⅳ．10．1 虚拟现实与仿真技术概述
Ⅳ．10．2 集成系统概述
Ⅳ．10．3 系统构建
Ⅳ．10．3．1 交互性系统总体设计
Ⅳ．10．3．2 系统功能
Ⅳ．10．3．3 系统特点
Ⅳ．11 明渠提前截流跟踪及预演试验
Ⅳ．11．1 二期围堰实拆地形对截流终落差及分流能力的影响
Ⅳ．11．2 明渠截流上游戗堤左岸填筑施工技术方案试验
Ⅳ．11．3 明渠截流下游戗堤龙口段平抛垫底施工技术方案试验
Ⅳ．11．4 截流流量11000m3/s龙口段合龙水力学条件预报
Ⅳ．11．5 非龙口段和龙口段水力学条件复演及跟踪预报
Ⅳ．11．5．1 截流水力学条件复演
Ⅳ．11．5．2 截流水力学条件预报
Ⅳ．11．6 小结
Ⅴ 深水高土石围堰研究
Ⅴ．1 概述
Ⅴ．1．1 二期围堰研究过程
Ⅴ．1．2 二期围堰研究成果
Ⅴ．1．3 二期围堰实施和运用情况及其质量评价
Ⅴ．2 围堰填料的基本性质和力学参数研究
Ⅴ．2．1 围堰填料的研究概况
Ⅴ．2．2 填料的物理和力学性质试验
Ⅴ．2．2．1 风化沙物理性质和压实性质
Ⅴ．2．2．2 风化沙的力学性质
Ⅴ．2．2．3 石渣料的一般性质
Ⅴ．2．2．4 混合料的一般性质
Ⅴ．2．2．5 平抛垫底砂砾石料的特性
Ⅴ．2．3 围堰填料的本构关系研究和本构参数
Ⅴ．2．4 60m水深下风化沙抛填料的密度和水下坡角的研究
Ⅴ．2．5 颗粒破碎对粗粒材料抗剪强度特性的影响
Ⅴ．2．6 关于卸荷模量的讨论
Ⅴ．2．7 大型剪切试验仪的研制和材料的级配模拟
Ⅴ．2．8 二期围堰反滤料的研究
主要参考文献
……
序言 三峡工程是治理和开发长江的关键工程，规模宏大，举世瞩目，具有防洪、发电 、航运等多种综合功能。三峡工程的控制性工程项目——导截流及深水高土石围堰，面临一系列世界级难题。三峡工程截流包括大江和导流明渠两次截流，截流成功后都面临在一个枯水期内快速修建深水高土石围堰的难题。为做到土石围堰挡水、不漏水，必须做好可靠的防渗结构。1997年11月8日大江截流和2002年11月6日导流明渠截流成功，标志中国大江大河截流技术已跻身世界领先地位。本书对三峡工程导流及通航，深水、大流量、厚覆盖层河床大江截流，综合难度世界第一的明渠截流，以及深水高土石围堰工程进行了介绍。
由于本书具有科学性、权威性、史料性和纪实性，因此，它对于今后的水利枢纽导截流工程及其他相关专业的地下防渗工程具有较高的参考价值和指导作用，可供从事水利水电工程及地下防渗工程建设的广大工程技术人员借鉴，也可供大专院校相关专业的师生教学参考。
文摘 插图：
“预平抛垫底，后立堵进占合龙”的截流方案，基本解决了戗堤进占过程中危险性的坍塌问题，但是该方案的实施也给科研、设计、施工带来了许多新的技术难题。首先，在近60m深的动水中抛投石渣及沙砾石料，成型到位要求很高，且要保证沙砾石料的粗化程度能满足设计要求（国内外资料未查询到有关报道），此是模型试验必须解决的首要问题。其次，三峡工程平抛垫底施工必须提前一个枯水期完成，如何保证垫底石料安全度汛是试验研究的又一难题。第三，河床深槽部位高程抬高20m以上，减少了主河槽的过流面积，增加了流速，而截流施工期河床边界、水文条件及戗堤进占口门宽度是变化的，不同于一般河道的通航研究，且截流施工必须按设计计划进度进行或提前进行（减轻后期施工强度），存在复杂的施工与通航矛盾。确保截流施工期航运安全通畅，是模型试验必须解决的第三个难题。第四，导流明渠分流初期，明渠分流比较小，明渠内流速低，产生了淤积，使明渠内过流面积减少了20％～40％，明渠淤积物在截流过程中如果不能冲走，会加大截流难度，因此跟踪预报至关重要。在明渠淤积物粒径组成及施工过程中冲淤状态不很清楚的情况下，如何保证预报的精度，为大江截流领导小组现场决策提供翔实可靠的科学数据，责任重大，时间紧迫，要求准确性高，此为试验研究的第四个难点。
