结构所承担的“藏木水电站大坝混凝土智能通水控制系统开发与现场实验研究”顺利通过验收
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发表时间:2014-12-20 09:04

2014年12月16-17日,华能西藏水电开发有限公司在成都组织召开“藏木水电站大坝混凝土智能通水控制系统开发与现场实验研究”项目验收会,来自华能西藏水电开发有限公司、大渡河流域水电开发有限公司、雅砻江流域水电开发有限公司、中国电建成都勘测设计研究院有限公司的专家成立了专家组。项目由我所可视化仿真室承担完成,副所长刘毅、可视化仿真室主任刘有志及主要项目骨干参加了会议。

项目专家组一致认为本系统的开发与应用对保障藏木工程大坝混凝土温控防裂效果及工程质量控制与管理等方面起到了非常突出的作用,在确保工程安全,促进科技创新方面取得重大突破,主要取得以下几个方面的创新成果。

1、建立了一套大坝数字温度动态监测系统,利用该系统实现了对大坝温降过程的实时监测,确保了所有的温度监测信息在第一时间可以在系统中进行分析与管理,为大坝实现温降全过程进行动态、实时控制提供了基础资料。

2、开展了混凝土重力坝理想温度曲线模型研究,考虑藏木混凝土重力坝的温度控制特点,基于设计提供实验参数及温度控制标准,提出不同部位、不同材料分区、不同季节浇筑的混凝土的理想温度控制曲线模型,为大坝顺利进行自动智能降温提供了依据。

3、进行了大坝智能通水控制理论、模型与系统的研发,开发了快速、准确的温度预测与控制理论模型,在现场实测温度数据的基础上,实时通过模型来对下一阶段温降速率、温降幅度及温降时间进行自动、智能控制,真正实现温度过程控制的“无人值守”。

4、研发了一整套智能通水自动控制设备

研发了与智能通水控制软件相配套的智能通水控制硬件设备,包括智能测控单元、数字式流量计、通水控制电磁阀、水管换向装置、压力计和配电箱等。在藏木工程水质、廊道设备安装环境等均非常恶劣的条件下实现了正常的运转,表现出本套设备具有非常好的适应性。

5、智能通水控制软件和硬件设备在藏木工程得到系统集成,并成功在高海拔大温差地区首次得到应用

本系统首次在高海拔大温差地区得到实践应用,现场通水冷却完全按照理想的方式降温,大坝混凝土的温降速率、上下层温差、内外温差均控制在允许的安全范围之内。智能通水控制系统的应用为确保藏木大坝工程施工质量、实现三期截流节点工期、保障大坝长期安全运行做出了突出贡献,创造了显著的经济效益和社会效益。

依托该项目的成果,我院与华能西藏发电有限公司共同申请了中国电力建设企业协会的科技鉴定,认为该成果达到了国际先进水平,并获得2014年度中国电力建设企业协会科技进步一等奖和中国施工企业管理协会科技进步一等奖。

大体积混凝土温控防裂是世界难题,通过近几十年来众多科技工作者的努力,在水工大坝领域取得了显著进展,但仍未完全解决混凝土裂缝问题,其中工程现场施工质量的管理与控制是最为关键的一环。我所在以朱伯芳院士和张国新所长为领头人的带领下,一直致力于相关方面工作的研究,近年来相继承担了我院十二五重点专项“大坝数字监控系统软件研制”、“复杂条件下高碾压混凝土坝建设性能实时监控理论”973项目专题4,水规总院委托的“大体积混凝土温控防裂智能监控系统开发与应用”等国际前沿科研课题的研究,开发出一套适用于大体积混凝土温控防裂控制与管理的智能监控系统,旨在解决众多混凝土大坝工程施工过程中由于人为因素影响的不确定性导致混凝土质量控制及裂缝预防问题。藏木工程是我所开发的智能监控软件系统进行工程测试与应用的重点项目之一,该工程的成功应用为系统的进一步完善做出了贡献,同时也为其他类似水电工程的建设提供了示范性效应,目前该系统已开始在丰满和黄登两个工程中进行推广应用,具有广阔的应用前景。

图1 项目验收会议期间讨论

图2   工程现场设备布置图


图3 实测温度、预测温度和目标温度成果图


图4 藏木电站蓄水发电


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