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面板堆石坝由于其施工速度快、结构简单,并且具有经济性、安全性和对复杂环境具有良好的适应性等特点,在当代水利水电工程中得到了广泛的应用。土石方调配问题关系到面板堆石坝施工过程的进度、质量以及费用,因此需要制定出合理的土石方调配方案以及对整个施工过程土石方的规划调度安排。计算机仿真技术能够克服传统的人工编排方案和单纯利用数学方法计算的缺点,将施工中的各种因素考虑进去,并且能对方案进行分析优化,成为研究施工过程的必要手段。 为了研究合理高效的土石方调配方案和对土石方的规划调度安排,本文主要对土石方调配系统和坝面填筑系统进行了研究。首先对土石方调配的各种因素进行分析,将其与动态规划理论中的基本要素对应起来,结合各种边界条件、约束条件及匹配矩阵等建立动态调配模型,以调配费用为目标,工期为约束条件,求解得到最优的调配方案。 本文提出了基于坝面填筑仿真的规划调度方法,根据土石方调配方案算出各条供料线的上坝强度,然后根据离散事件系统仿真原理,按照最小子时钟原则和主导实体时钟法建立坝体填筑仿真模型,考虑坝体上升的约束条件如相邻区的高差约束、日上升高度约束、填筑的最大高度约束和降雨约束等,模拟坝体填筑的详细过程,并对填筑强度等数据进行统计。 结合土石方调配结果和施工过程仿真结果,得到土石方的调度安排,即在面板坝的整个施工填筑过程中每日由供料源向受料源供料的各土石方流的供料线路和调运方量的详细信息,供施工管理人员进行参考。 本文以某面板坝为工程实例,研究了土石方动态调配和规划调度,充分考虑了调配过程中的动态性,并对仿真结果进行了分析和论证,结果表明本文的研究方法是可行的,可为施工和管理提供依据。