面板堆石壩壩面作業(yè)動態(tài)仿真與資源優(yōu)化研究.pdf

1、面板堆石壩工程由于其結(jié)構(gòu)簡單、施工速度快、造價低等優(yōu)勢在當代水利水電工程中得到了廣泛應用。在施工過程中同時需要考慮多個物料點開挖、多個壩面的填筑,在這兩部分之間需要合理的安排交通運輸?shù)木€路,開挖點的物料開挖和存儲,物料運輸及填筑過程構(gòu)成了整個大壩的施工系統(tǒng)。在這個過程中不僅需要考慮施工進度安排、道路強度等因素,同時還受攔洪度汛、物資供應等外部因素的影響。如何系統(tǒng)地對工程中的各種影響因素進行分析,科學合理地制定工程的施工計劃是當前工程技術(shù)

2、人員十分關注的問題。近年來,計算機仿真技術(shù)能快速、準確地對施工過程中的各種因素進行模擬計算,對不同的影響因素進行敏感分析,能對方案進行優(yōu)化,近年來在水利工程領域得到廣泛應用。
　　為了研究面板堆石壩施工過程中的影響因素,本文從土石方的開挖與調(diào)配、交通運輸系統(tǒng)和壩面施工作業(yè)系統(tǒng)三個方面進行研究。首先對土石方調(diào)配系統(tǒng)進行研究,分析土石方調(diào)配中的各種影響因素及系統(tǒng)中物料的供應流程,物料開挖運輸?shù)臋C械設備配套等情況,運用動態(tài)規(guī)劃的思想建立

3、模型并進行求解,從而確定較優(yōu)的調(diào)配方案。
　　通過對系統(tǒng)中道路及運輸上壩的流程進行分析,確定每個流程的運行過程及影響因素,運用循環(huán)排隊的理論建立運輸仿真模型。對道路運輸中的各種因素進行探討,確定道路運輸強度為主導約束,并根據(jù)施工進度及土石方調(diào)配結(jié)果確定各填筑區(qū)的上壩道路及機械配置方案,對各上壩線路進行模擬,計算其上壩強度及道路運輸強度,對機械配置進行優(yōu)化。
　　本文同時研究了面板堆石壩中各填筑區(qū)的填筑方式,將壩面作業(yè)方式按照

4、壩面面積的大小及施工方式進行劃分,對堆石體主要采用流水作業(yè)的方式進行計算,對其他填筑部位采用順序作業(yè)的方式進行模擬,模擬過程中考慮降雨、高差、施工順序等約束,采用離散事件系統(tǒng)仿真的理論建立了壩面作業(yè)仿真系統(tǒng),對施工方案的進度、資源等進行模擬和優(yōu)化。
　　利用圖形渲染引擎OGRE開發(fā)了面板堆石壩動態(tài)三維可視化仿真系統(tǒng),對三維可視化系統(tǒng)中的建模方法及數(shù)據(jù)同步方法進行研究,實現(xiàn)了快速建模及仿真數(shù)據(jù)的同步顯示。
　　最后,以河口村工