水庫工程的案例
斗門水庫工程全生命周期數字孿生應用案例【10月18日直播】
西安市斗門水庫樞紐工程是以供水、改善生態環境為主，兼顧防洪等綜合利用的平原水庫，其項目相關應用曾榮獲 2023 年龍圖杯一等獎。
該工程也是陜西省水利電力勘測設計研究院以 BIM 協同設計為基礎，結合先進的 GIS 技術、傾斜攝影、物聯網、多數據融合、數據采集和數字化模擬分析等手段構建了一個全生命周期管控的數字化孿生應用解決方案，涵蓋了設計、數字移交、施工管理以及運維等環節，實現了工程全周期的高效、精確和智能化管理。
在該項目中，陜西省水利電力勘測設計研究院
1.以達索系統3DEXPERIENCE平臺為項目協同設計云平臺串聯從項目任務拆解、過程資料歸檔、人員權限分配、設計任務分派與執行、成果審查到數字化交付等全過程；
2.基于CATIA軟件完成從骨架設計、地形開挖設計到分洪渠及攔河閘設計、分洪渠及攔河閘設計、灃河退水渠設計、太平河退水渠設計、分洪渠金屬結構設計等多專業三維協同設計；
3.實現出圖設計、知識工程、碰撞檢測等應用賦能，并開展二次開發實現批量劃分、轉幾何體為零件、批量改名、導出工程量及屬性信息、批量導入坐標點骨架工具等功能，為設計和后期施工管理平臺應用提供模型處理服務。
研討會主題介紹
斗門水庫工程全生命周期數字孿生綜合應用
10月18日下午 14:00-15:00，達索系統特邀陜西省水利電力勘測設計研究院補舒棋部長為大家帶來【斗門水庫工程全生命周期數字孿生綜合應用】案例分享。下方掃碼免費預約。
??設計階段：基于達索系統3DE平臺實現設計的數字孿生,通過BIM協同設計技術,創建工程精確數字模型,進行數字化綜合拓展應用與分析,提高設計的精確性和效率。
??數字移交：基于數字移交平臺實現設計成果版本的集成共享和圖檔管理,實現設計數據變更的可追溯性,為后續的施工和運維提供基礎。
展開 斗門水庫如何借由數字孿生守護工程全生命周期穩健智能？【本周五直播】
wx_fmt=jpeg" width="809"></p><p> 據報道，陜西省斗門水庫工程北池庫區已建成，處于水生態建設階段，南池庫區除文堪區域外土方開挖、護坡均已完成，即將轉入蓄水階段。該水庫是引漢濟渭輸配水工程的調蓄水庫，也是以城市供水、改善生態環境為主，兼顧防洪等綜合利用的平原水庫。</p><p> 該工程位于西安市西郊灃河右岸原昆明池遺址，為Ⅲ等中型水利工程，總庫容5052萬m3，庫區總面積10.4 k㎡，庫周總長14.9km，分南、北池建設，南、北池之間設雙向擋水隔壩。南池為城市供水水源，調蓄引漢濟渭南干線水源供灃東、灃西新城生活用水，南池總庫容2897萬m3，設計向灃東、灃西新城年平均供水8773萬m3。北池為生態水源地，兼顧灃河防洪，蓄滯灃河洪水和城市雨洪，北池總庫容2155萬m3，每年可向西安生態水系中的漢城湖、漢護城河、高新湖3個湖泊補給生態用水1456萬m3。斗門水庫以昆明池遺址向外輻射，綜合城市供水、生態用水功能，貫徹人與自然和諧相處的綠色發展理念，著力打造現代化大西安水生態文明新典范。</p><p> 項目自2020年7月1日開工建設，庫區施工面積廣、強度大，工期緊張，治污減霾工作需求大，項目自建設以來，既有新冠疫情、考古勘探導致的工期緊張，又有治污減霾的高要求，也有施工交叉干擾大，設計變更頻繁，施工工藝繁復，工序煩瑣、工藝要求高等工程難點，截止目前已建設4年之久。
展開 水利水電工程等級劃分
一、水利水電工程等別
1、水利水電工程的等別，應根據其工程規模、效益和在經濟社會中的重要性，按表3.0.1確定。
2、對綜合利用的水利水電工程，當按各綜合利用項目的分等指標確定的等別不同時，其工程等別應按其中最高等別確定。
二、水工建筑物級別
1、一般規定
1.1 水利水電工程永久性水工建筑物的級別，應根據工程的等別或永久性水工建筑物的分級指標綜合分析確定。
1.2 綜合利用水利水電工程中承擔單一功能的單項建筑物的級別，應按其功能、規模確定；承擔多項功能的建筑物級別，應按規模指標較高的確定。
1.3 失事后損失巨大或影響十分嚴重的水利水電工程的2～5級主要永久性水工建筑物，經論證并報主管部門批準，建筑物級別可提高一級；水頭低、失事后造成損失不大的水利水電工程1～4級主要永久性水工建筑物，經論證并報主管部門批準，建筑物級別可降低一級。
1.4 對2～5級的高填方渠道、大跨度或高排架渡槽、高水頭倒虹吸等永久性水工建筑物，經論證后建筑物級別可提高一級，但洪水標準不予提高。
1.5 當永久性水工建筑物采用新型結構或基礎的工程地質條件特別復雜時，對2～5級建筑物可提高一級設計，但洪水標準不予提高。
1.6 穿越堤防、渠道的永久性水工建筑物的級別，不應低于相應堤防、渠道的級別。
2、水庫及水電工程永久性水工建筑級別
2.1 水庫及水電站工程的永久性水工建筑物的級別，應根據其所在工程的等別和永久性水工建筑物的重要性，按表4.2.1確定。
2.2 水庫大壩按2.1條規定為2級、3級，如壩高超過表4.2.2規定的指標時，其級別可提高一級，但洪水標準可不提高。
2.3 水庫工程中最大高度超過200m的大壩建筑物，其級別應為1級，其設計標準應專門研究論證，并報上級主管部門審查批準。
展開 混凝土面板堆石壩智能化設計研究與應用案例分享【11月5日直播】
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1??三維協同設計流程：建立了一套標準的混凝土面板壩三維數字化協同設計流程
2??資源庫建設：建立了一套包含混凝土面板壩三維設計模板庫、規則庫、材料庫、屬性庫的設計資源庫
3??三維設計功能開發：研發了全套的混凝土面板壩數字化設計工具,實現了混凝土面板堆石壩的三維正向設計
4??智能出圖：研發了智能剖切/投影、自動標注、二維圖紙導出等系列智能出圖功能
講師介紹：孟曉棟 中國電建西北院數字與智慧工程院BIM咨詢所產品經理
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展開 基于ABAQUS的隧洞圍巖裂隙擴展二次開發及研究
2 工程概況
某水庫輸水工程隧洞由取水口、輸水隧洞、永久支洞等組成。輸水隧洞1段進口底高程96.50 m,出口底高程90.50 m,長5.23 km。本段輸水隧洞采用鉆爆法施工,成洞洞徑6 m,圓形斷面。交叉穿越位置為Ⅲ類圍巖,襯砌厚度為0.5 m,輸水隧洞襯砌混凝土采用C25。隧洞局部處于花崗巖軟弱地層,圍巖整體性較差,內部含有天然裂隙。
3 模型建立
3.1 計算模型
取隧洞圍巖圓柱體樣本,樣本尺寸為?50 mm×100 mm。隧道圍巖中含有天然節理,計算模型中心內置橢圓形斜裂隙：裂隙尺寸為?1 mm×0.5 mm,裂隙與巖石樣本中軸線呈45°（圖1）。模型采用顯示動態分析方法,一共劃分8023個網格單元,網格類型為C3D8R。模型底部豎向約束,上表面采用位移加載方式,最大位移40 mm,加載速率為0.005 mm/step（圖2）。模型中,Z軸方向為豎直方向,X、Y軸為水平方向。計算范圍內,模型為各項同性。
根據表1,圍巖樣品的容重為γ=25.5 kN/m3,彈性模量為E=3.5 GPa,泊松比μ=0.30,粘聚力C=0.10 MPa,內摩擦角φ=30°。
圖1 計算模型
圖2 網格模型
3.2 單元刪除算法
有限元法基于連續介質力學,所研究的物體必須連續。該理論下,單元不會消失。然而在實際情況下,由于損傷斷裂的存在,勢必會使得一些單元消失或者完全的失效。為有效實現單元失效或者單元消失的情況,ABAQUS軟件平臺提供單元刪除功能以供使用。
考慮圖3(a）所示的桿,它從原來的位置AB拉伸并旋轉到新位置A'B'。這種變形可以分兩個階段實現：首先拉伸桿,見圖3(b）。然后通過對其施加剛體旋轉來旋轉,見圖3(c）。
展開 智慧水利建設進展：北斗技術應用成果大揭秘
一、水利工程監測方面的應用
在水利工程監測方面，北斗衛星導航技術的應用取得了顯著的成果。通過北斗衛星導航技術，可以實現對水利工程的監測和掌握。例如，在江河防洪方面，北斗衛星導航技術可以實時監測江河水位，為防洪決策提供重要依據。在農田灌溉方面，北斗衛星導航技術可以實時監測農田的水分情況，為農業生產提供科學的灌溉方案。
二、水利工程建設方面的應用
在水利工程建設方面，北斗衛星導航技術的應用也取得了重要進展。通過北斗衛星導航技術，可以實現對水利工程建設的全程監督和管理。例如，在水利工程施工方面，北斗衛星導航技術可以實時監測施工現場的情況，確保施工安全和工程質量。在水利工程驗收方面，北斗衛星導航技術可以實時監測驗收現場的情況，確保驗收工作的順利進行。
三、水利工程管理方面的應用
在水利工程管理方面，北斗衛星導航技術的應用也發揮著重要作用。通過北斗衛星導航技術，可以實現對水利工程的實時監測和管理。例如，在水利工程調度方面，北斗衛星導航技術可以實時監測水庫、水利工程的水位、流量等參數，為調度工作提供重要依據。在水利工程維護方面，北斗衛星導航技術可以實時監測水利工程的狀態，為工程維護提供科學的依據。
總的來說，北斗衛星導航技術在智慧水利建設中的應用具有廣泛的前景和應用價值。未來，隨著北斗衛星導航技術的不斷發展和成熟，我國的智慧水利建設也將進入一個新的階段。
展開 盾構輸水隧洞雙層襯砌有限元分析
一、工程背景
珠江三角洲水資源配置工程是近年來珠江三角洲流域乃至全國范圍內最大的節水供水水利工程之一。工程從佛山市順德區境內的西江干流鯉魚洲島上取水，在鯉魚洲島上設置一座泵站，經鯉魚洲泵站加壓后，通過兩條盾構隧洞輸水到新建的高新沙水庫，工程線路總長113.1km，其中盾構隧洞長84.9km，占比75%。 本工程輸水距離長，工程平均埋深30~40m。所穿越地區為珠江三角洲核心城市群，房屋密集，河網發達，地質條件復雜，內外水壓高。工程最大靜內水壓達1MPa，是目前國內復合襯砌盾構輸水隧洞中內壓最大的。本處以穿越中微風化泥質巖層，盾構外徑為6m的一段輸水隧洞雙層襯砌結構為分析對象，計算所需材料參數如下表：
E/kPa
γ/（kN/）
c/kPa
ψ/°
μ
土體
2e6
20
300
36
0.28
管片
3.55e7
25
/
/
0.25
鋼管
2e8
78.5
/
/
0.28
二、預研究問題概述
根據珠三角水資源配置工程資料數據，采用ABAQUS軟件建立二維模型，來模擬盾構輸水隧洞雙層襯砌施工及其通水全過程情況。通過軟件分析，得到盾構輸水隧洞周圍土體和襯砌結構的內力和變形規律，進而為工程開挖和設計提供指導。
三、有限元模型建立
1 理論分析
（1）隧道襯砌施工采用軟化模量法，即在襯砌施工前，將開挖區域單元的模量先降低，以此模擬隧道開挖后與加上襯砌之間，周圍土層產生的應力釋放與重分布的情況。
（2）周圍土體與隧道管片、隧道管片與襯砌鋼管之間的接觸模型取：相互緊挨，共同承擔外部水土壓力和內部水壓；它們之間的接觸考慮彎矩、剪力和壓力的傳遞。
展開 論如何選擇一個好的抽水蓄能電站？
1．建設征地移民安置
抽水蓄能電站建設征地處理范圍包括上、下水庫淹沒影響區和樞紐工程建設區。抽水蓄能電站雖有兩個水庫，但由于水庫相對較小，有的是利用天然湖泊或已有水庫，故建設征地處理范圍往往遠小于常規水電站用地范圍；由于大部分庫盆是挖出來的，樞紐工程建設區往往包含水庫淹沒區，所以樞紐工程建設區占工程建設征地范圍的比重遠大于常規水電站。
水庫淹沒區主要包括水庫正常蓄水位以下的淹沒區域，以及洪水回水區域和水庫影響區。
樞紐工程建設區主要包括樞紐工程建筑物及工程永久管理區。樞紐工程建設區根據各地塊用途確定臨時用地區和永久占地區。臨時用地使用后可以恢復原用途。
確定了建設征地處理范圍，重要的后續工作是開展建設征地實物指標調查，做到“知己知彼”。主要是調查建設征地處理范圍內的人口、土地、建筑物、構筑物、文物古跡、礦產壓覆等的數量、質量、權屬和其他屬性等。
對于決策來說，主要關心建設征地是否涉及到重大的敏感因素，比如說是否涉及永久基本農田、一級公益林、重要村鎮、重大文物古跡和礦產壓覆等的規模和數量。
展開 中國水利世界之最(圖)
三峽工程：世界多項工程之最
三峽工程是當今世界最大的水利樞紐工程。它的許多指標都突破了我國和世界水利工程的紀錄。
●三峽工程從首倡到正式開工有７５年，是世界上歷時最長的水利工程。
●三峽工程從四十年代初勘測和五十年代至八十年代全面系統的設計研究，歷時半個世紀，積累了浩瀚的基本資料和研究成果，是世界上前期準備工作最為充分的水利工程。
●三峽工程的興建問題在國內外都受到最廣泛的關注，是首次經過我國最高權力機關全國人民代表大會審議和投票表決的水利工程。
●三峽水庫總庫容３９３億立方米，防洪庫容２２１.５億立方米，水庫調洪可消減洪峰流量達每秒２.７─３.３萬立方米，是世界上防洪效益最為顯著的水利工程。
●三峽水電站總裝機１８２０萬千瓦，年發電量８４６.８億千瓦.時，是世界上最大的電站。
●三峽水庫回水可改善川江６５０公里的航道，使宜渝船隊噸位由現在的３０００噸級堤高到萬噸級，年單向通過能力由１０００萬噸增加到５０００萬噸；宜昌以下長江枯水航深通過水庫調節也有所增加，是世界上航運效益最為顯著的水利工程。
●三峽工程包括兩岸非溢流壩在內，總長２３３５米。泄流壩段４８３米，水電站機組７０萬千瓦×２６臺，雙線５級船閘＋升船機，無論單項、總體都是世界上建筑規模最大的水利工程。
●三峽工程主體建筑物土石方挖填量約１.２５億立方米，混凝土澆筑量２６４３萬立方米，鋼材５９.３萬噸（金結安裝占２８.０８萬噸），是世界上工程量最大的水利工程。
●三峽工程深水圍堰最大水深６０米、土石方月填筑量１７０萬立方米，混凝土月灌筑量４５萬立方米，碾壓混凝土最大月澆筑量３８萬立方米，月工程量都突破世界紀錄，是水利施工強度最大的工程。
展開 新書推薦(1)——《工程結構優化設計》
《工程結構優化設計》
蔡新 郭興文 張旭明 編著
序
（中國工程院院士吳中如）
由蔡新教授等編著的《工程結構優化設計》一書，即將由中國水利水電出版社出版，我很榮幸能閱讀原稿，并欣然應允為本書寫篇序言。
工程結構設計是建立結構方案的過程。隨著計算機軟硬件的飛速發展，借助于計算機，利用數學、力學等方法對工程結構進行最優化設計得到了廣泛的應用。結構優化設計與傳統結構設計均遵循相似的設計原則和設計過程。所不同的是傳統設計缺乏安全性和經濟性等衡量的標準；而最優設計是在明確結構的經濟性與安全性等指標下，結合計算機輔助設計，很方便地實現分析計算、設計、出圖等全過程的自動化，提高了設計效率和質量。
作者十多年來在水工結構工程、建筑與土木工程、港口航道工程、交通工程等領域做了大量的科研項目和工程項目。在結構優化設計的理論與方法及其應用研究方面取得了一大批成果，在總結研究成果的基礎上，吸收國內外優化理論成果，撰寫成此書。
本書首先詳細闡述了結構最優化設計的理論與方法，包括最優化設計的基本概念，優化準則法，無約束優化方法，線性規劃法，非線性規劃法，結構設計靈敏度分析等，還介紹了現代最新研究的不確定性優化方法，拓撲優化方法的概念，使讀者對“優化”這一概念有較全面的認識和理解。然后著重介紹了優化設計理論在實際工程中的應用。包括土木工程中鋼筋混凝土梁、柱及結構的優化設計；地下埋管結構的優化設計；水利工程中水庫大壩如重力壩、拱壩、土石壩，渡槽結構等的優化設計；港航交通工程中碼頭結構的優化設計等。針對不同的研究對象，建立合適的優化設計數學模型，選擇適當的優化方法，解決了多個工程的實際問題。因此本書既有詳細的理論方法內容，又有豐富的工程應用實例，是典型的理論聯系實際的著作。不僅具有較高的學術水平，而且具有重要的參考應用價值。
展開 
水文地質與工程地質勘察之工程地質測繪
例如：人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽(排)水和水庫蓄水引起的地面沉降、地表塌陷、誘發地震， 渠道滲漏引起的斜坡失穩等，都會對場地穩定性帶來不利影響，對它們的調查應予以重視。此外，場地內如有古文化遺跡和古文物，應妥為保護發掘，并向有關部門報告。
測繪的準備工作
（1）資料的收集和研究
區域地質資料、氣象資料、水文資料、水文地質資料、地震資料、地球物理勘探和礦藏資料、工程地質勘察資料、建筑經驗、遙感資料。
（2）踏勘
收集資料基礎上進行，了解測區地質情況和問題，以便布點和路線，擬定野外工作方法。
