水庫的案例
水庫大壩出現病害怎么整治？
2．2上下游壩坡的培厚加固設計
對于有放空底洞的水庫，在放干水后對灌溉等影響不大，且不會造成新的滑動的情況下，可將水庫放空，對上下游壩坡進行培厚加固。這樣可避免因上游削坡造成壩軸線下移而增加工程量，或者因削坡造成對原有防滲體的破壞，進行防滲體的整治而增加投資；對于原大壩下游不存在穩定問題的壩體整治，這種方案也更經濟合理，同時它可以和上游壩面的防滲設計相結合；對于淺透水地基，在壩腳設防滲齒墻，若透水層較深，可采用帷幕灌漿，壩體上游面鋪復合土工膜，并與周圍的防滲帷幕形成封閉的防滲體系。
但是值得注意的是，這種上下游同時培厚加固的方案在實際的施工中可能會存在一定的困難。這是因為在長期的使用中，水庫底部會形成厚厚的淤積，若再進行上游培厚加固，則水庫原來的土和施工中的棄渣都會被浸泡在水庫底部形成更厚的淤積，這不但會縮小水庫的容積，而且也不利于下游的培厚加固施工。
3 水庫大壩的防滲設計
水庫大壩的滲漏病害可能發生在壩基，也可能會發生在壩肩，更多的是發生在壩體。因此在進行水庫大壩的防滲設計時，首先要確定大壩的滲漏部位，滲漏程度和滲漏特點，選擇合適的防滲設計方案。以下筆者結合自己的工程實踐，提出一些防滲設計方法，具體如下所示：
3．1壩基、壩肩部位的防滲施工設計
通常來講，在對水庫大壩的壩基和壩肩進行防滲施工設計時，多是采用帷幕灌漿的方式進行防滲處理，且最好為一排灌漿孔同時灌漿，通過改變漿液的密度來實現壩基或壩肩的修復，最終使帷幕和整個水庫大壩融為一體，實現防滲效果。
展開 物聯網技術——水庫雨水情測報
根據2021年03月23日《國務院辦公廳關于切實加強水庫除險加固和運行管護工作的通知》（國辦發〔2021〕8號）要求：2022年年底前，有序完成2020年已到安全鑒定期限水庫的安全鑒定任務；對病險程度較高的水庫，抓緊實施除險加固；探索實行小型水庫專業化管護模式。2025年年底前，全部完成2020年前已鑒定病險水庫和2020年已到安全鑒定期限、經鑒定后新增病險水庫的除險加固任務；對“十四五”期間每年按期開展安全鑒定后新增的病險水庫，及時實施除險加固；健全水庫運行管護長效機制。各水利部門推出“水庫雨水情測報”系統，以輔助各水利管理部門實現各級監測平臺與水庫管理信息系統數據的互聯互通、信息共享，加強水庫運行管護，提升信息化管理能力。
水庫雨水情測報拓撲圖
功能
實時采集水位信息；
按照標準規定，通過4G等網絡，自動定時上報監測數據至各省/市/縣水利平臺；
系統運行異常抓拍，及時上報；
儲存水位歷史數據，可隨時查看；
……
終端硬件推薦
龍興物聯 邊緣智能網關P1600
邊緣智能網關，支持RS485、網口、DI、DO、AI、4G、WIFI等多種接口；
可根據平臺側協議針對性的做協議定制上報。支持python開發二次計算腳本，方便對數據做二次計算處理；
主動采集、定時上報，多接口、多中心、多后臺，支持省、市、縣級水利管理平臺；
適用于水庫雨水情數據、圖像采集傳輸
產品參數
展開 網關于水庫雨水情測報方面的應用
應用于水庫雨水情測報：
邊緣智能網關能夠實時監測水庫附近的雨水情況，并將數據傳輸至云平臺進行分析和預測，為水庫管理者提供重要決策依據。這項技術的應用已經在許多水庫管理機構中得到了廣泛應用。
邊緣智能網關通過連接傳感器和水庫設備，能夠實時采集和傳輸各種數據，如降雨量、水位、溢洪量等。這些數據通過無線網絡傳輸至云平臺，實現了數據的集中管理和分析。水庫管理者可以通過云平臺隨時隨地查看水庫的雨水情況，了解水庫的實時狀態。
此外，邊緣智能網關還能夠與其他智能設備進行互聯，實現自動化的控制。例如，當邊緣智能網關檢測到水庫水位過高時，可以自動觸發溢洪措施，避免水庫的潰壩風險。這種智能化的應用大大提高了水庫管理的效率和安全性。
總的來說，邊緣智能網關在水庫雨水情測報方面的應用具有重要意義。它不僅實現了數據的實時采集和傳輸，提供了決策支持，而且通過數據分析和預測，幫助水庫管理者及時做出應對措施。隨著邊緣智能網關技術的不斷發展，相信在未來會有更多創新應用出現，進一步提升水庫管理的水平。
展開 【方案介紹】極端天氣系列產品三：水庫資源調度與洪峰推演平臺
追溯性還原潰壩經過，用于開展分析研究
為制定防洪減災應急策略提供參考，指導優化防洪疏散預案范圍和路線
案例二、國內某水庫泄洪對下游的影響
該水庫上游全長約1km，下游河谷全長16km，總區域面積約60平方公里，評估在極端泄洪方案下，洪水沖入下游的影響范圍和受損程度。
預測沖淹風險及影響范圍，提前規劃應急響應撤離預案
評估泄洪造成的受災人口和經濟損失
水庫資源調度是實現防洪減災和洪水資源化的一項有效且重要的非工程措施，通過水庫水資源的合理調控和下泄洪峰的預測掌控，來實現水庫的高效管理和充分利用。
另外，我們的極端天氣系列產品介紹完了，有沒有聰明的小伙伴發現，三個產品之間存在緊密的聯系，既可solo獨美，亦可戰略搭配。
比如，拱壩健康管理平臺可與本期產品協同，對大壩水庫整個生態進行健康預警管理。
極端天氣系列三個產品可以共同工作，臨近水庫大壩的城鎮可以合理預測城鎮及周邊的河道水域的狀態，做到全方位安全防護。
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展開 
水文分析之水庫庫容計算
屬于GIS的外延部分
水庫庫容的計算是給水利工程使用的。對于這個工程對周邊的影響，其計算就是GIS最拿手的地方。
例如通過計算出蓄矢量面，與居民點進行疊加，可以找出需要移民的居民地。如下圖高亮選中的居民點屬于必須移民的居民點。
而落在黃色區域外紅色區域內的居民點屬于存在淹沒風險的區域。而這兩個區域劃定之后，基本上可以確定哪些農田是被淹沒的，哪些農田是沒有淹沒，還可以正常耕作，這樣就為移民補償作精準的依據。
總結
利用GIS做水庫庫容計算，既需要充分利用水文分析的一些知識，也需要數量掌握GIS有效的工具，這樣才能做到科學和準確。同時GIS作為一種可視化的手段，比實際數學公式計算出來的數值結果更加直觀，更具說服力，能夠在其他環節中為水庫的選擇作出科學的斷定。
文章來源：水利水電資料庫
展開 【重大喜訊】遠算主要參與的基于數字孿生的水庫群聯合預報調度關鍵技術研究（以分水江流域為例）入選浙江省年度水利科技項目計劃重大項目
由杭州市水利發展規劃研究中心牽頭，遠算科技主要支撐的項目基于數字孿生的水庫群聯合預報調度關鍵技術研究（以分水江流域為例）入選2022年度浙江省水利科技項目計劃重大項目，遠算科技以基于數值仿真模擬技術、高性能水文水動力專業模型算法和水庫群優化調度算法的數字孿生先進技術和豐富應用經驗為該項目提供核心技術支撐。
作為錢塘江最大的支流，分水江流域目前有4座大中型水庫，該水庫群面臨如下問題：
水庫預報系統缺乏水庫泄洪對下游的沖淹影響評估和汛期下游城鎮村莊的洪澇風險的動態過程預報，防洪管理過分依賴經驗；
水庫群泄洪調度策略尚未打通，在汛期較難實現錯峰泄洪，現水庫調度無法兼顧考慮水庫承洪能力和發電效益，防洪興利矛盾長期存在；
針對雙溪口水庫投入使用后的調度新狀況，管理人員無法依賴歷史經驗。
?
本項目針對上述的流域隱患，依托以數值仿真模擬技術為主的數字孿生技術底座，研究建立水庫群降雨-來水預報-水庫群聯合優化調度-調度結果統一的創新型聯合預報調度體系。
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 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 【精彩回顧】水利數字孿生產品推動水利數字化建設，遠算參加浙江省數字水庫專題技術交流會
點藍色字關注“遠算云學院”
2022年12月1日，浙江省數字水庫專題技術交流會在杭州召開。本次交流會由浙江省水利科技推廣服務中心主辦，浙江省水利學會、寧波市水利學會、寧波市水庫管理中心協辦。遠算受邀參加，展出了自主研發的水利數字孿生系列產品，賦能水利行業推進數字化、網絡化、智能化智慧水利體系建設。
遠算將數值仿真技術與水利行業創新性地融合，自主研發了大壩健康管理數字孿生平臺、城市內澇預警數字孿生平臺及流域洪澇風險管理數字孿生平臺等水利數字孿生系列產品，實現大壩健康、水庫泄洪、洪峰推演與城市內澇的全流域數字孿生耦合聯動。
大壩健康管理數字孿生平臺是為業主搭建的大壩實時健康體檢系統，運用仿真數值模擬、數據建模分析、高性能計算等先進技術，實時獲取監測點數據，并將在線監測數據與建模分析數據有機結合，充分利用仿真模型創建一個與物理實體相互映射、協同交互的數字孿生體。
平臺可為用戶大幅度減少運維投入，幫助運維人員評判大壩健康狀況和風險情況，及時獲取預警信息，實現預報-預警-預演-預案功能，為大壩的安全管理提供輔助決策依據。
遠算一直以來致力于運用國產
可控水利模型內核助力水利數字孿生，未來也將繼續將數字孿生技術同水利行業知識相結合，助力水利數字化發展，賦能智慧水利建設。
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展開 案例46-水庫枯竭引起的地面沉降
為了獲得從水庫開始生產所需的法律許可，必須根據給定管轄區的要求限制地面沉降。當水庫位于人口密集區附近時，最小沉降尤為重要。
本文給出的示例模擬預測了由完全分隔的盤狀儲層的均勻壓力耗盡引起的地面沉降。該問題考慮了儲層深度、半徑和高度對壓實和地面沉降的影響。最大地面沉降與幾何參數的相關性顯示出與參考解析解的趨勢密切匹配。
問題描述
盤狀儲層埋深（D），高度（H）和半徑（R）：
為了模擬地下半空間的影響，區域的寬度約為儲層半徑的四倍。儲層均勻耗盡。
建模
計算域被建模為完全飽和的多孔彈性連續體。使用耦合孔隙壓力-熱-機械-固體（CPT nnn）單元，用具有孔隙壓力和位移自由度的有限元離散連續體。
儲層和覆蓋層之間的界面采用基于位移和孔隙壓力自由度的表面接觸進行建模。接觸分別在位移和孔隙壓力自由度方面建模為粘結和不滲透。
以下輸入修改了實際常數以模擬不滲透接觸：
材料屬性
該問題的模型使用了典型的砂巖材料特性，每種滲透率為100毫達西（mD）。
邊界條件和加載
為了約束模型，在正、負X、Y和底面上定義了無摩擦邊界條件。
以下輸入為域頂面以外的所有邊界面創建節點集組件：
以下輸入定義了無摩擦邊界條件：
為了模擬儲層耗竭，以下輸入將孔隙壓力降低DP（=10 MPa）：
壓力耗盡作為階躍邊界條件（KBC，1）應用。
分析和求解控制
由于孔隙壓力耗盡導致的基質固體變形是一種耦合分析，因此使用固結選項（SSOPT，固結）進行土壤分析（ANTYPE，soil）。啟用自動時間步進（AUTOTS，ON）。并且結構自由度的時間積分被禁用（TIMINT，OFF，STRUC）。
展開 VirtualFlow算例 | 水庫大壩潰壩數值模擬
為充分利用水資源,人們在天然河流上修建了水庫大壩,以達到調控洪水、發電、灌溉、供水、通航、旅游、漁業養殖等目的，水庫大壩對人類社會和經濟的發展起到了極其重要的推動作用，但是一旦由于某種原因發生潰壩失事，對下游所造成的生命和財產損失將無法估計。
潰壩問題研究主要以歷史資料統計分析及數值模擬為主，而潰壩在數值分析領域也成為了一個十分經典的案例，本文將使用積鼎 通用流體仿真軟件VirtualFlow 模擬二維的潰壩流動。
案例描述
本案例的場景是一個長方形液塊位于計算域一角，計算域頂部開口，左右和底部邊界為壁面，在重力的作用下液塊流動并沖擊到一側壁面，此過程中發生了復雜的流動。
案例詳情
1. 幾何建模
本案例為二維算例，其中計算域的長為3.22m，高1.8m，水相的長為1.2m，高為0.6m，位于計算域左下角。同時在計算域底部距左端2.725m處設置監測點H1監測自由液面的高程，具體的幾何和計算域如圖 1.1所示。
圖 1.1幾何與計算域示意圖
2. 網格劃分
網格劃分現有一套網格，網格一在x方向劃分成161份，增長率為1，尺寸上限為1，最小尺寸為0.02m；y方向劃分成90份，增長率為1，尺寸上限為1，最小尺寸為0.02m；z方向劃分為1份，增長率設為1，比尺上限設為1，最終網格總數為14490，具體參數可見表 1.1。網格一劃分的示意圖如圖 1.2所示。
表 1.1 網格信息表
注：括號內的數字分別對應網格劃分份數、增長率和比尺上限
圖 1.2 網格劃分示意圖
3. 參數設置
其中材料屬性如表 1.2所示
表 1.2 材料屬性
對于各邊界的類型和具體邊界條件如表 1.3所示。
表 1.3 邊界條件
求解過程的參數設置和停止條件見表 1.4。
展開 
論文轉載：基于GEO-SLOPE分析高水頭作用下水庫對隧道的滲流影響
基于GEO-SLOPE分析高水頭作用下水庫對隧道的滲流影響.pdf
降雨量與邊坡溜坍定量關系的探討.pdf
庫水位上升誘發邊坡失穩機理研究.pdf
【CAE案例】堤壩潰壩分析
造雪水庫案例
法電工程師通過科爾曼案例的結果，確認了二維水沙模型模擬潰壩的可靠性，于是將上個案例中得到的經驗應用于一個真實的造雪水庫的潰壩模擬中。該水庫壩高11米，壩頂寬度3.5米，庫容5000 m3，數值模型建模比例尺采取1:1，研究區域網格精度為0.5 m到10 m，最終得到網格數為50900個，如下圖所示。
圖5. 網格、初始引水渠的位置和邊界條件概覽
造雪水庫潰壩過程的數值模擬結果如下圖所示。初始時造雪水庫有一個決堤口，但此時無水溢出。5分鐘后觀察到堤壩有水溢出并且決堤口有擴大的傾向。隨著時間的推移，決堤口形狀逐漸保持穩定，而水庫中的存水則持續流失。
圖6. 造雪水庫堤壩潰壩過程數值模擬結果
03 研究結論
綜上所述，法電工程師使用通用水動力仿真軟件中二維水動力模塊與泥沙輸運模塊耦合建立二維水沙模型，模擬了大壩潰決過程。
第一個案例中數值結果與實驗數據的對比，證明了模型的精確性和可靠性；第二個案例基于第一個案例的經驗模擬推演了真實的水庫潰壩過程。
04 小結
今天主要講解了使用通用水動力仿真軟件建立二維水沙模型模擬潰壩過程的案例。
在對水庫、大壩等制定應急預案時，可以考慮使用仿真手段對堤壩潰決過程進行模擬，預測堤壩決堤口走勢，還可以與洪峰推演模型結合，預測堤壩潰壩之后對下游的影響和下游泥沙濃度分布情況等。
格物云CAE
一款國產可控云端仿真平臺，結構、流體、水動力仿真軟件場景化模塊化，支持多格式網格導入(.med、.inp、.cdb、.cgns等)和高性能并行計算，降低CAE使用門檻，拓展CAE應用范圍，加速工業企業研發制造數字化轉型。平臺支持云端CAE仿真生成工業APP，構建完全交互式仿真社區，快速實現行業通用經驗軟件化。
一鍵登錄，開啟仿真！
展開 論如何選擇一個好的抽水蓄能電站？
、下水庫，輸水系統，地下廠房及開關站等。
水利水電對生態環境的影響
壩址以上控制流域面積198612km2，水庫總庫容為34.3億m3，淹沒影響土地面積16067.79hm2。本研究將基于該工程修建前后生態環境的變化，來分析水利水電工程建設對生態環境的影響。
2水利水電工程對水生環境的影響
水庫蓄水調節，上游來流量不需全部下泄，庫區水流變緩、水深增加、水體體積及水域面積增大，急流河段萎縮，河流的水動力學過程將發生較大的變化。尤其是壩前水域水深、面闊，水流緩甚至是靜水，風生流和密度流的作用明顯增強，呈現湖泊水動力學特征，水庫庫尾區域則接近原天然河流狀態，變化較小，具有河流水文水動力學特征。庫區水位、流速變幅呈現了時空上的差異。就水位而言，壩址水位變化最大，距壩址越遠，水位變幅越小；就流量而言，壩址流速變化最大，庫中段流速變化較小，庫尾段斷面河道為峽谷型河道，流速變化較大。無論是年內變化還是年際變化，水位變幅和流量變幅均呈現為“枯大豐小”的變化規律。就水體理化性質而言，該工程運行蓄水后，庫區形成開闊的緩流水域以及較大的庫灣，由于水庫具有日調節性能，水量交換相對頻繁，庫區內不會出現水溫分層現象。壩下清水下泄對河道沖刷作用較強，底質粗化，河道下切，河流并叉歸槽，終導致漫灘和河道落差增大。工程施工期間，各種施工活動以及施工人員生活活動，都會產生大量的生產廢水與生活污水，若隨意排放會使地面水受到污染，甚至污染飲用水源，影響河道下游水質，會對周圍植被生長環境造成污染。大壩建成蓄水后，對于壅水較明顯及污染物入河較多的支流灣區水華發生風險較大。因灣區流速較小，有機物的分層滯留現象嚴重，水庫底層基本常年處于低溫低溶解氧狀態，從而導致納污能力的降低，水質變差，水體富營養化，加重水體缺氧狀態，造成魚類大量死亡，水質進一步惡化，形成惡性循環。
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