高面板堆石坝施工系统协调仿真研究

论文摘要

高堆石坝的坝体填筑施工是一个复杂的系统,涉及到期望工期、坝体上坝道路布置、料场开采与存储规划、坝面作业的施工组织方式与作业空间大小、施工机械类型与运行参数以及环境因素如降雨影响、气温、水文条件等诸多因素。传统的设计方法很难得到堆石坝施工组织设计中的一些关键参数,如上坝强度、机械设备利用率等,而系统仿真技术是分析研究这类问题行之有效的方法。本文首先对堆石坝施工过程中的四个子系统,即开挖子系统、交通运输子系统、填筑子系统和土石方调配子系统进行了系统描述,分析了各自的运行特点,阐明了它们之间的内在联系。在堆石坝上坝协调方面,以往的堆石坝填筑计算机仿真研究较少考虑坝面不同填筑材料之间填筑强度的相互协调问题。本文参照网络计划逻辑关系描述,对堆石坝各种料物之间的填筑施工强度协调问题进行了研究,提出了一种坝面填筑材料之间协调仿真模型,并提出了最大分配供料强度和可能最大填筑强度两个概念。基于仿真模型,本文利用MS VC++6.0和MS DX7.0技术编写了堆石坝填筑施工系统协调仿真软件。最后,根据古水大坝分期规划结果,利用填筑仿真软件,模拟了在不同降雨条件下坝体的填筑施工过程,得出了一些关键性的施工控制参数,为指导施工提供了合理的依据和参考。同时,通过实例计算,验证了研究思想的正确性及软件的有效性和实用性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 概述
• 1.1 研究背景
• 1.2 堆石坝的施工特点
• 1.3 堆石坝系统仿真研究现状
• 1.4 问题的提出
• 1.5 本文主要研究工作
• 第二章 堆石坝施工系统协调分析
• 2.1 概述
• 2.2 开挖子系统
• 2.3 运输子系统
• 2.4 填筑子系统
• 2.5 土石方调配系统
• 第三章 堆石坝施工填筑协调仿真模型
• 3.1 系统仿真基本原理
• 3.2 施工填筑仿真模型初步建立
• 3.3 施工填筑协调仿真模型的建立
• 第四章 堆石坝填筑系统协调仿真软件功能介绍
• 4.1 堆石坝填筑系统设计
• 4.2 堆石坝填筑模拟模型数据组织
• 4.3 仿真流程
• 4.4 堆石坝填筑系统实现与使用
• 第五章 古水水电站大坝填筑模拟
• 5.1 古水水电站工程概况
• 5.2 填筑过程仿真边界条件
• 5.3 模拟降雨序列分析
• 5.4 各填筑时段月最大强度
• 5.5 各填筑时段工程量
• 5.6 各月平均上坝强度直方图
• 第六章 总结和展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 致谢