论文部分内容阅读
我国幅员辽阔,水资源充沛,但是分布不均,形成了“南多北少”的格局。为了对水资源进行合理规划和配置,缓解北方地区严重缺水的现状,我国投资修建了一系列长距离、大规模的调水工程,如:南水北调、引黄入京、引滦入津、引黄入晋和引大入秦等工程。渡槽作为调水工程输水建筑物的重要组成部分,其安全性是保证输水安全并充分发挥经济性的重要保障。在我国西北地区气候、环境等因素突出,受到土地盐碱化、冻土、干湿循环和冻融循环等较多因素的影响,导致渡槽结构及基础遭受严重破坏,影响到渡槽结构安全与供水正常使用,渡槽槽身作为输送水流的主要结构,其安全状况对于渡槽而言尤为重要。结合统计表明我国渡槽受各种因素影响发生破坏,绝大部分为渡槽槽身结构的破坏,从而导致渡槽不能正常输水。为此,本文针对西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全情况进行评价是非常必要的。本文通过分析西北地区相关环境对渡槽槽身结构的影响并结合相关文献、实地调研及专家咨询,确定了西北地区渡槽运行期槽身结构安全评价的指标和指标等级划分,并以引大入秦工程中各渡槽为评价对象,通过除险加固数据的整理,影响因素的重要性程度的确定,评价的计算结果为依据,完成了西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全评价分析的初探,以期为西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全管理提供些许借鉴。主要包括以下研究内容:(1)西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全评价指标体系研究。通过建立横风-水流-温度三项因素对渡槽槽身的影响,利用Abaqus有限元软件对矩形、U形槽身进行受力分析并结合实地调研、专家咨询,确定槽身安全的影响因素为长期运行过程中,结构材料老化而产生的耐久性问题、槽身适用性问题、地基变形影响问题、地质灾害影响问题及管理机制问题,故从以下五方面为准则建立评价指标体系。(2)西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全评价指标等级分类研究。针对以构造的评价指标体系,通过目前现有的相关研究成果及工作人员经验对槽身结构安全评价各指标进行分等级阈值的定量及定性的确定。(3)西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全评价模型研究。结合实际应用中的结果相对准确、操作较简便的特点,采用和谐理论的定量表达方法和谐度方程评价模型,以评价指标等级的量化值为基础,评价对象的实际数据为依据,构建单指标的隶属度值(即为单指标和谐度)并引入改进G1混合交叉赋权法进行各指标权重的确定,从而构建出合理可行的评价模型。(4)西北地区输水渡槽运行期槽身结构安全评价案列实证研究。参考规范、标准及现有研究文献将渡槽槽身结构安全分为Ⅰ级(安全)、Ⅱ级(基本安全)、Ⅲ级(不安全)和Ⅳ级(极不安全),以引大入秦工程总干渠、东一干渠及东二干渠中选取的14座渡槽为例,结合数据利用和谐度方程模型进行评价,得出总干渠、东一干渠中渡槽运行期槽身结构安全性为Ⅱ级基本安全,东二干渠中渡槽运行期槽身结构安全性为Ⅱ级基本安全和Ⅲ级不安全。