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大坝技术及长效性能国际研讨会

大坝技术及长效性能国际研讨会

  • 召开年:2011
  • 召开地:郑州
  • 出版时间: 2011-09-27

主办单位:中国大坝协会;中国水力发电工程学会

会议文集:大坝技术及长效性能国际研讨会论文集

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  • 摘要:渗漏评价是混凝土面板坝设计中的重要问题.基于国内外已建67座面板坝的运行监测数据,运用面板综合渗透系数法,提出了面板坝渗漏值的工程类比与评价方法:求出每个工程的面板综合渗透系数K。对面板综合渗透系数K值进行概率统计分析,得出每个具体工程的面板综合渗透系数在统计意义上对应的位置。依据典型工程的面板综合渗透系数K值确定面板坝的综合渗透系数参照值[K],并依据参照的综合渗透系数,由公式计算出渗漏量的参照值[Q]。计算渗漏量评价指数Z。设定Z为实际渗漏量Q与参照渗漏量[Q]的比值。评价指数Z越小,代表防渗面板质量越好。给出了量化表达方式和算例.用所提方法比较研究了国内外工程和2000年以前及之后我国面板坝工程.本文所提方法也可应用于其他类似工程的评价.
  • 摘要:三峡枢纽2003年蓄水运用以来,经历了围堰发电期、初期运行期和试验蓄水期三个阶段,逐步由工程建设为主转为枢纽运行为主,枢纽的防洪、发电、航运、供水等综合效益逐步显现.尤其是2010年,三峡水库采取了中小洪水调度、提前蓄水等优化调度措施,综合效益发挥显著.汛期,三峡枢纽7次防洪运用,蓄洪总量264.3亿m3,产生的防洪经济效益达到266.3亿元;汛后,三峡枢纽首次试验性蓄水至175m,水库泥沙、地质灾害、水质和地震等水库运行各方面监测情况基本正常,枢纽开始全面发挥正常运行期的综合效益.
  • 摘要:重力式面板堆石坝的坝型较为少见,但因其体积小、造价低、施工便利,在中低坝建设中应有良好的应用前景.本文针对一重力式面板堆石坝加高工程,采用极限平衡和数值分析的方法,对其坝坡稳定和应力应变进行了分析,总结坝坡稳定和应力应变的基本特点.该坝的分析结论对于今后同种坝型的工程具有参考意义.rn (1)该坝上游侧浆砌石防渗体坡度为1:5,下游侧坡度上部为1:1.47,下部为1:1.45。最大坝高在加高前后分别为49.87m和54.87m。尽管上下游坡度都较陡,坝的高度较大,但是坝体应力都在材料允许范围内,拉应力小。在设计水位和校核水位工况下下游坝坡的抗滑安全系数略大于1.30,高于规范要求的值,满足稳定要求。rn (2)坝体高度增加5m、坝顶宽增加7.4m后,坝顶增加的荷载通过应力扩散传到坝体内的应力增加值不大,增加值不超过0.4MPa。rn (3)加高工程竣工期和蓄水后坝体产生的变形都不大,皆在6 cm以内,数值在合理范围之中。加高后坝体产生的最大沉降位于新建坝顶与堆石相接处,坝体向下游的最大水平位移位于新建坝顶处。
  • 摘要:在当前的大坝工程领域和土木工程中,经常提及"可持续性"和"绿色建筑".但是,专家并不能总是提供现有实践中的例子或给出这些词的具体定义.本文使用生命周期研究法来比较碾压混凝土大坝和分区式土坝,用于量化每种坝的可持续性.本工程为一蓄水结构,坝顶高程一致,可安全地存储水量100年.生命周期内碳含量或"碳足迹"是分析的环境因素,通过在施工设备上和碳量相等的材料上测量得到.
  • 摘要:山萝水电站工程位于越南北部的达河之上,装机容量为2400MW.该工程包括一个高为138m,长为962m的混凝土重力坝,以及一个安装有6台400MW混流式水轮机的发电站.主体工程于2005年12月开始动工,首台机组已于2010年12月成功开始投入商业运营.rn 大坝的建造使用的是碾压混凝土(RCC)和常态混凝土(CVC),用量分别为270万m3和210万m3.碾压混凝土的铺筑开始于2008年1月,并于2010年8月顺利完工.rn 富浆碾压混凝土所采用的胶凝材料包含硅酸盐水泥和粉煤灰,其单位重量分别为60kg/m3和160 kg/m3.粉煤灰通过矿石浮选法进行了处理,以降低其烧失率.之后,使用油罐车将这些材料从水泥厂和燃煤发电站运往500km外的工程所在地.混凝土骨料的最大尺寸为50mm.rn 搅拌站配备了水冷却机组,制冰设备和四台容量为4.5m3的混料机.此外,还有骨料的预冷系统,以及带式输送机的遮盖物等,以确保碾压混凝土到达施工现场时温度不高于22℃.预拌混凝土通过输送带进行运输,并由翻斗车运达施工地点.rn 工程还采用了包括引水管道和渠道的多级导流系统.在这一方面,碾压混凝土部分被分为三块区域,并且依次进行施工:首先是进水口引水系统下方的中心部分;其次为左边区域;最后是右边区域.右边区域于2010年被用作河水的导流明渠,使得越堤的洪水能够通过尚在建设中的碾压混凝土坝.rn 碾压混凝土的铺筑实行每天24h的不间断施工.其中碾压混凝土每层厚度为30cm.坝体外壳使用变态混凝土(GEVR)建造.下游边坡比例为1∶0.73,由65cm宽,90cm高的台阶构成.每隔30m,就使用振动切割机设置一条垂直接缝.碾压混凝土的最大铺筑量分别是一天9920m3,一月200400m3.
  • 摘要:许多大型大坝水库,作为韩国非常重要的水资源,正受到来自不同环境问题所不断增加的压力.这些问题包括供水系统浑浊水的长期影响、洪水发生后的下游生态系统问题、水体富营养化造成的浮游生物(藻类)的过量增长问题.然而直到日前,大多数水质管理者只是在这些问题发生后才对这些问题做出处理.最近韩国水资源公司正在升级他们的水质管理系统来建立一个用于预测和预防的管理范例.为此,韩国水资源公司一直在利用三维水力水质模型技术对四座水库用ELCOM-CAEDYM(江口、湖泊、海岸海洋模型—计算水生生态系统动态模型)和EFDC-WASP(环境流体动力学模式—水质分析模拟程序)对当前和未来的水质做出评估.为了模拟ELCOM-CAEDYM和EFDC-WASP,操作者必须准备水深文件和输入/输出数据、水质数据、气象数据等边界条件,这些数据可以通过手工检索在K-Water(韩国水资源公司)的数据库中获取.因此,K-Water研发的GUI(图形用户界面)系统,不仅满足了三维水力、水质模型数据的需要,同时可连接韩国水资源数据库对模型进行模拟而不再需要繁重的手工数据处理.利用GUI系统,用户可以通过大量复杂的后处理来分析和可视化一维、二维、三维的模型结果.
  • 摘要:龙背湾水电站在建的面板堆石坝高158.3m,在国内在建的面板堆石坝中属于较高者.坝址岩性为志留系下统龙马溪群与中统罗惹坪群的粉砂岩、粉砂质页岩、页岩及石英砂岩.两岸褶皱发育,次生裂隙较发育.大坝建在厚度为16~20m的河流冲积层上,为控制好坝体沉降与变形,需通过静、动力分析计算及坝料试验,才能确定合理的坝体分区及坝料设计级配,尽可能利用当地材料筑坝.本文对大坝填筑材料和坝体稳定、应力分析进行了研究,保留坝基大部分覆盖层,对保留的河床砂砾石根据现场挖坑试验结果进行碾压或强夯处理,采用等宽斜趾板设计,减少坝肩高边坡岩石开挖量;坝体填筑中充分利用河床砂砾料与溢洪道开挖的弱风化砂、页岩料作为大坝次堆石料,通过提高次堆石区压实干密度和大坝填筑次序使大坝施工期间协调变形,达到在高坝设计中尽量利用当地材料减少工程投资的目的.面板坝结构设计中借鉴国内外筑坝经验,采用等宽斜趾板设计、利用建筑物开挖料上坝和基础覆盖层的处理、混凝土面板防裂设计、坝体反向排水设计等比较新颖的设计思路.
  • 摘要:瑞典的大多数大型水力发电站主要建设于1935~1975年间,且主要位于瑞典北部的寒冷地带.其设计建设时的使用寿命在50~100年间,因此其中的很多电站都即将达到预期的使用寿命或者已经超过了该使用年限.在一次对Porsi水力发电站(波尔西水力发电站)的状态评估中,研究人员观测到水位变化区附近的混凝土有表层剥落等损坏现象.该电站所处的地区冬天常温在-30℃,因此这个水电站长久地暴露于这样的低温环境中.本文所进行的研究主要为了确认由于冻害、溶蚀或者冲蚀所引起的水电站表层损坏的主要原因.在冬天可以观测到水位变化区以下的混凝土外表有冰层覆盖,尽管这些混凝土表层接触到的是水温高于冰点以上非冰冻淡水.这些观测结果提出了一个问题,那就是非冰冻淡水层的混凝土冻结可能是造成混凝土劣化的主要原因.在实验室中对两种混凝土进行了研究测验,一种是水灰比为0.65的没有经过加气处理的混凝土,另外一种是水灰比为0.45的引气混凝土.两种混凝土所使用的均为CEMⅡ水泥.在进行冻融测验的过程中,两种混凝土试件的较低的部位均浸泡在水中.其目的是为了证实在混凝土被淹没的表面会形成冰层,即使其周围的水永远不会被冻结.创造这样的边界气候条件是为了使试件所处的温度梯度类似于Porsi水电站的实际温度梯度.混凝土试件被置于每13h 50个冻融周期的实验中,以实现对该试件进行测验所需的温度.环境温度在-36~+10℃之间变化.研究已经表明在瑞典正常的冬季气候环境下,混凝土结构可以承受50个冻融周期.在试验中,水灰比为0.65且没有经过加气处理的混凝土出现了水位变化区下混凝土表面剥落现象,这一点和Porsi水电站的损坏程度相似.所计算出的剥蚀速率大约为每年0.8mm.而水灰比为0.45的经过引气混凝土试件却没有在冻融测验中观测到损坏显现.这项研究表明Porsi水电站水位变化区附近的混凝土剥落现象可能是由于冻融作用引起的淡水区域的混凝土损坏.很可能当长期的溶蚀不断损坏混凝土表层,而且被损坏的表面不断受到冲蚀的时候,水坝的这种损坏现象就会更严重.
  • 摘要:位于寒冷地区的支墩坝通常会遭受到严酷的环境条件.在最近一次对瑞典北部的支墩坝的评估和调查中发现了一些不同类型的裂缝.通过理论分析和现场测量发现多数裂缝的产生和扩展是由于季节性的温度变化所导致的.裂缝会以多种方式影响大坝的性态,例如,它们可会降低大坝的密实性并增加裂隙中的水压力.而且,裂缝对大坝的刚度和稳定性有影响.当大坝的支撑结构有裂缝时,一般的滑移和倾覆稳定性分析是不够的.裂缝可能影响大坝的整体性和均质性.一个有裂缝的甚至是修补过的大坝不能被看做是一个均质体,应该区别对待.因此,应该运用有别于传统设计模型的其他模型,对有裂缝及修复过的大坝进行稳定性分析.在分析有裂缝的或者修补过的大坝结构时,至少需要考虑以下两个方面,第一个是叠加原则,第二个则是破坏的概率.众所周知,有裂缝的结构(在荷载作用下)表现为非线性,因此叠加原理不能用来确定几个荷载同时作用的整体效果.破坏模式是考虑计算失事概率时的决定性因素.而裂缝初始条件和裂缝扩展轨迹是破坏模式的决定性因素.因为基于结构弹性行为的普通设计方法及数值模型此时不可用,因为它不能描述非线性行为,不能对结构破坏模式进行预测分析.故而文中采用基于非线性断裂力学的有限元模型研究支墩坝裂缝的发展,研究裂缝的扩展轨迹,并确定其对结构整体性态的影响,如结构的整体刚度和可能的破坏模式。
  • 摘要:本文在环保型大坝的建设和洪泛平原的有效利用方面,对汉滩江防洪大坝提出一些建议。尽管洪泛平原应当被保护以防止水污染,但适当开发有助于保持环境干净天然的状态。在汉滩江大坝的例子中,洪泛平原可以依据环境和社会人口因素分成四个区域,并因地制宜的确定了各区域可采取的项目和设备,从而有效开发。三个区域——高莽、基江山地区、华杰克银区——被指定为当地旅游的核心区。基江山带有湿地和生态体验区的生态公园将作为核心群落生境,并且成为生态研究和体验的场所。娱乐项目和区域具体设施被置于高莽地区的环保公园中,它将发展成为多功能娱乐和自然体验场所。同时,保障动物行动自由、防止马路事故出现的鱼道和动物迁徙道路得以引进。这些设施将帮助这一地区动物数量更加丰富,使得人和动物和谐共处。在2000年,经过3年的经济调查和环境影响评估而决定上马的让维尔大坝项目由于当地居民的反对而被取消。另一方面,汉滩江大坝的这个案例中,四个股东组成的代表团,三个环保主义者,以及三个政府政策制定者决定建造一座防洪大坝和一些环境设施。这是韩国没有政府领导前提下而作出决定的开端。公开表决比工程技术以及建设环保大坝的设施更重要。汉滩江仍有较大的开发空间,希望进一步开发利用汉滩江的决定,将在与专家和居民公开交流的基础上做出。
  • 摘要:由日本政府国土交通省负责的大坝安全管理系统包括常规检查、定期检查和全面检查.在洪水或地震发生后,立即进行应急检查.原则上每3年进行一次定期检查.在建成约30年后,对大坝实施一次全面检查.通过分析实地调查结果和过去的测量数据,对坝体、相关设备等的现状进行了评估.该评估涉及许多项目,包括坝体、地基、泄洪道、库岸边坡、淤积、水质等.一般情况下,在坝体和地基中很少发现问题,但如果出现了问题,就必须计划维修.在测量方法和装置中会发生许多问题.同时,闸门也被发现有很多问题.闸门包括钢结构及闸门启闭机,在常规检查中必须对闸门启闭机进行检查和维护.对性能稳定的大坝实施安全控制是为了实现危机管理.因此,本文对日本大坝危机管理的必要测量项目的选择方法进行了探讨.为了给单个大坝提出措施,延长其使用寿命,本文讨论了当前全面检查的目的.全面检查应该是对常规检查、应急检查和定期检查方法的详细的应用.为了实施高效切实的安全管理,有必要制定一系列维护管理计划,包括适合单个大坝、意在确保其长期使用的监测计划和维修计划,并建设用于系统性维护的体系.
  • 摘要:就水质和泥沙补给而言,大坝旁路排沙系统的使用有助于下游河段的环境保护,根据中、长期监控和收集到的数据,说明已取得了以下良好效果:rn (1)通过旁路隧洞极大减少了下游河段的浑水。rn (2)提高了水库(其用于将水排放到下游河段)的水质指标。rn (3)通过隧洞恢复了下游河段泥沙的补给,使其与大坝修建前的保持一致(或80%~90%的入库泥沙)。rn (4)再次出现在天然河流中才能看到的侵蚀、搬运和沉积过程。rn 关西将继续收集相关的调查数据来检验旁路排沙系统在下游河段环境保护方面的长期运行效果,致力于对水质和泥沙趋势以及下游河段生态系统的改变进行分析。在本文中,旁路隧洞仰拱处的运行磨损结果不是由于缺乏空间引起的。同时,关西也将研究一种最佳的维护方法,将磨损降到最小。
  • 摘要:辨认大坝渗漏的起源和特性非常复杂.在某些情况下,如果下游水流流过大坝、从大坝下流过或从大坝周围流过,则周围的地质情况会使确定大坝渗漏变得非常困难.这种情况在喀斯特地形中尤其突出.在喀斯特地形中,复杂的通道和孔洞网络无法采用传统的图示法标注渗流路线.有时候,大坝的总规模是彻底调查渗漏问题的主要困难.如果要求覆盖路堤延伸范围,传统的调查方法涉及钻孔汇集点和渗漏路径,其花费成本昂贵.本文中详述的诊断方法在很大程度上可以缓解这些问题.其原理简单地概述为通过向坝址提供低压低频电流来绘制相应磁场,该方法可有效地绘制复杂环境、各种深度以及大范围条件下的地下水流量.本文将详述本方法以及吸取从斯里兰卡和英国坝址的部署所得的经验.rn 该方法最近在萨玛纳兰维瓦(Samanalawewa)大坝上使用.该大坝是斯里兰卡瓦拉维河(Walawe River)上重要的大型水电项目.萨玛纳兰维瓦(Samanalawewa)大坝被喀斯特地形包围,这长期阻碍了计算和修复右边缘和大坝坝肩.英国的金乔治(King George V)大坝,问题不是喀斯特地形,而是大坝的规模.路堤长6500km,从而阻碍了大坝整体性的全面调查.在以上两种工程实例中,AFDM绘图方法能有效缓解与这些大坝有关的具体困难并能够绘制水流情况,结果体现了寻求最优监控和修复渗漏方法的重要进步.两个工程实例是本文的基础研究内容,确认了新诊断方法的可靠性和使用范围.该诊断工具可以在不同深度或100m以上的深度至100mm深度范围内绘制单个泄漏点.
  • 摘要:小浪底水利枢纽是治理黄河的关键性控制工程,工程规模宏大、地质情况复杂、水沙条件特殊、技术难题众多、运用要求严格,被国内外水利专家公认为世界上极具挑战性的工程.小浪底水库投入近10年运行来,按照"维护黄河健康生命,始终坚持公益性效益优先,管好民生工程,不断优化运行方式"的指导思想,通过建立健全安全管理制度、大坝安全应急预案,开展基于风险分析的巡视检查、安全监测以及大坝安全会商工作,全面做好运行、维护和检修工作,确保小浪底水库大坝的安全、稳定运行.
  • 摘要:温度荷载是砌石拱坝应力控制性边界条件之一,其中年平均温度场和变化温度场为自然环境边界条件,较难人为控制,而封拱温度场则可采取工程措施加以控制.对于不设横缝、整体上升砌筑的拱坝,各拱层封拱温度随施工期气温、建筑材料及砌体温度变化而变化,不是一个定数,合理选择封拱温度区间是控制砌石拱坝应力的有效手段.本文通过对砌石拱坝进行温度场和应力场仿真计算,分析了不同封拱温度场对砌石拱坝应力的影响规律,建立了安全封拱温度计算模型,给出了相应的表达式.算例表明:采用该计算模型确定安全封拱温度区间,可有效控制坝体应力.该方法对砌石拱坝设计及施工具有重要的实用价值.
  • 摘要:魁北克水电公司正在开发位于加拿大魁北克圣劳伦斯河北岸的拉美罗尼水电项目.该项目包括四个发电站的建设,建成后总装机容量为1550MW,年发电量将达到80亿kW·h.为了大量增加生产和输出清洁可再生电能,魁北克政府在其战略指导方针中建议建设新的水电项目,其中最重要的水电项目即为拉罗美尼联合项目.该联合项目四个发电厂生产的电力将有助于避免在北美地区温室效应气体的新排放.如果采用天然气发电,可大约减少温室气体排放300万t;若采用燃煤发电,则可减少温室气体排放量750万t.为了改进项目计划和降低成本,已经在发电厂建设中优先采用诸如CATIA辅助设计和被广泛使用的沥青心墙堆石坝或预制件和钢构件等现代技术.
  • 摘要:大山坝位于日本大分县筑后河水系的赤石河上.该坝坝高94m,混凝土构建.在河流右岸的低海拔部分地段开挖之后,施工人员在第13、14号施工区域发现地质断层和软基岩,而这些问题在最初的设计当中并未考虑.为此,施工人员进行了观察,并做了钻孔实验,以明确断层及其周边D类岩体的属性.结果发现,构成断层的D类岩体可分为三类:Dh、Dm和D1.之后,为了了解岩体的强度性能和渗透破坏的可能性,工程人员分别对其进行了现场试验和实验室监测.根据实验和测试结果,大坝的坝体进行了重新设计.坝体重新设计之后,右岸的三个施工区域改变了分区形状,基面向上游最大扩展了20m,并且D类岩体区域的开挖深度达到了7.5m,以保证混凝土塞的置入.
  • 摘要:随着水电资源的大量开发,理想的坝址越来越少,有时大坝不得不修建在复杂地基上.各种断层破碎带和软弱岩层的存在,使坝基岩体强度降低,并可能产生不均匀沉陷、滑动和渗透变形,影响大坝的安全稳定.目前对断层破碎带和软弱岩层的处理,一般的工程措施是挖除、混凝土置换和预应力锚固等,但这些措施一般施工难度大,费用高,工期长,同时洞室的开挖又对周边岩体造成不同程度的损伤破坏.随着新材料、新技术的不断发展,采用水泥—化学复合灌浆方法处理破碎软弱岩体的研究越来越显得重要.本文系统地介绍了在建的世界第一高拱坝——锦屏一级拱坝坝基断层破碎带和软弱岩体的性能、化学浆材的研究及室内和现场试验、整个坝基的化学灌浆设计方案.采用高渗透性环氧树脂能够大幅度提高软岩的抗压强度、变形模量和抗渗透性能等力学指标.已取得的研究成果可供类似工程参考,一些问题仍需进一步研究.
  • 摘要:在当前高混凝土坝应力应变监测中,由于部分无应力计出现了明显的异常现象,影响坝体尤其是近建基面的应力分析,因而不能正确反映坝体的受力状态.本文以小湾特高拱坝观测资料为依托,利用后期密集的自动化观测数据有效推求混凝土温度线膨胀系数,在掌握了较准确的混凝土自生体积变形规律后,提出"构造无应力计"法,对无应力计异常测值进行修正,尽力"挽救"异常数据,特别是处于坝踵等关键部位的仪器测值.修正方法应用于小湾拱坝混凝土应力计算与分析,弥补了由于无应力计问题带来的损失.对类似工程出现的无应力计异常或失效时的应力分析解决方案具有一定的参考价值.
  • 摘要:近年来,由于气候变化、地质活跃、人为作用以及工程设计和管理等因素的影响,全球范围内大型灾害不断发生.我国也连续遭受地震、台风、滑坡、泥石流、洪水、溃坝溃堤等灾害,人身安全和国民经济遭受严重危害和损失.本文着重介绍国外大型灾害临灾应急管理的有关研究成果,以期为我国的相关领域的研究和实践提供借鉴和指导.本文按照临灾应急管理流程依次介绍灾害监测、预报和应急决策,预警,响应,以及疏散和掩护,重点介绍临灾应急管理流程各阶段的影响因素和所需时间的定量估计方法.作为灾害应急管理的应用实例,介绍了美国路易斯安那州应急准备办公室(LOEP)制定的飓风五步应急预案,以及美国卡特琳娜飓风灾害应急实例的分析.本文最后提出建议的研究方向.值得强调的是,中国在社会经济文化、应急管理机制和救灾减灾制度等方面与西方社会有着显著差别.因此,需要研究具有中国特色的临灾应急管理体系.
  • 摘要:土体固结造成的沿防渗墙的负表面摩擦(NSF)在大坝工程中受到高度关注.负表面摩擦是由沿防渗墙界面和固结土体的相对运动引起的下剪应力形成的,即沉降土体从防渗墙经过时形成的.由于施工程序进度和土体固结是与时间相关的,所以负表面摩擦的形成也是与时间相关的.在潮湿的天气时可以在透水下游区进行上游面附近的斜心墙施工,在干燥的天气时在倾斜防渗区进行后续施工.因此,该位置往往确保了施工速度的提升.本文旨在确定斜心墙几何形状和施工程序进度对土石坝防渗墙中负表面摩擦的影响.为此,进行了一些数值分析来考虑坝基土体固结,并使用基于有限差分法(FDM)的FLAC-2D软件模拟流固全耦合现象.由于固结增强在防渗边界及周边原土体可能出现的滑移,故而在这一部位采用了接触单元.计算结果表明,施工进度和斜心墙几何形状使防渗墙侧面所受剪应力及土体固结过程中沿截水轴反转的某些地方的剪应力方向发生重大变化.因此,应采用大小适当的防渗墙,以使其不仅能承受负表面摩擦,而且有利于保证安全的环境,具有适当的防渗功能.
  • 摘要:堆石混凝土技术是在自密实混凝土技术上发展出的一种新型大体积混凝土施工技术,该技术利用自密实混凝土充填大粒径堆石的空隙形成大体积混凝土,具有施工工艺简单、施工速度快、施工质量容易保证,并且单位体积水泥量少、水化温升低、温控简单、综合单价低等优势.近年来,堆石混凝土技术得到了快速发展,在多个水利水电工程中得到了成功应用.本文对堆石混凝土技术的概念、优势及其施工工艺进行简单介绍,并结合实际工程经验,重点对其在水利工程中的应用状况进行介绍.堆石混凝土降低水泥用量,水化温升小,可以简化甚至取消温控措施。避免了混凝土振捣密实的过程,消除了人为的不利干扰,施工质量和稳定性容易保证。使用大量块石作为原材料,施工工艺简单,能够降低混凝土综合成本,大幅提高施工效率、缩短工期。有大块堆石堆积构成的骨架,具有优良的体积稳定性,提高混凝土抗裂能力。可减少或免除凿毛工序,进一步提高施工速度。在施工过程中能源消耗低,环境负荷小,可以使用建筑废料,绿色环保。
  • 摘要:Bergeforsen大坝是高达35m的土石坝.现有泄洪道在满库水位(FRRL)时的特定泄流量为2300m3/s.为了满足新设计洪水标准,2003年首次对该大坝进行了一次较大规模的修复,使得它可在水位超过满库水位的特大洪水中泄洪.但是,最近通过使用能量转换器对泄洪道进行水下观察结果表明,对混凝土建筑进行修复以适应设计洪水径流条件是很有必要的.为了使泄洪道在全面修复期间停止运行成为一种可能,于是决定重新修建大坝,增加一个替代的泄洪道,该泄洪道在现有泄洪道进行升级过程中当作泄洪设施使用.为此,一个25m宽并设有消力池的新闸门泄洪道将在左侧河岸修建,在消力池后面是隧道弯曲段.一旦现有泄洪道完成了修复,联合泄流量可使得修改后的设计洪水按水库水位但不超过满库滞留水位安全排放出去.制作了一个物理模型来协助设计决策,其目的是为了验证和优化工程解决方案来增加泄流量,这样,设计洪水可以在不破坏大坝结构完整性的前提下排放出去.
  • 摘要:嘉瑞赫大坝是一座位于伊朗南部的土石坝,在本文中,对大坝施工期的渗压计(电气式或测压管式)、总压力盒和测斜仪的测量结果进行了研究.尽管通常大坝仪器系统性能达标,却有相当数量的数据性能不佳,监测结果不达标.在目前的研究中,努力评估大坝结构整体表现、并调查仪器系统缺陷的技术原因.
  • 摘要:由于碎石土料具有高抗剪强度、抗渗性好和良好的压实性能,碎石土料逐渐成为高碎石土心墙堆石坝中的首选防渗材料.据统计,国外100m以上的高土石坝中,采用碎石土料作为防渗材料的土石坝占70%.近期国内将建设的大型碎石土心墙堆石坝工程就多达数十座,同时对碎石土心墙施工质量的控制与管理是碾压式土石坝施工中的重点.
  • 摘要:基于中国实际情况,将水库大坝安全程度分为3个级别,提出了不同级别之间的主观溃决概率阀值,初步建立基于主观溃决概率的工程安全等级划分标准。rn 对基于主观溃坝概率的工程安全等级划分方式,主要参照了《导则》的规定,这样既体现了工程安全理念向工程风险理念的过渡,又照顾到了与现有规范的接轨。rn 目前,我国正处于从工程安全理念到工程风险理念的转换期,风险分析技术虽然在国外已很成熟并得到广泛应用,但就中国现状条件,适合中国水库特点的风险技术还处于研究阶段,特别是应用实践太少,无法将基于传统工程安全分析技术获得的工程安全程度分级与基于溃坝概率获得的工程安全程度分级情况进行对比,以使得本文建立的标准吸收更多的专家经验,从而修正溃坝概率阀值。本文所建立的基于主观溃坝概率的工程安全程度分级标准,仅仅作为一种初级成果,重点在于一种思路的介绍,其可靠性还有待于大量工程实践的进一步修正与检验。
  • 摘要:最近意大利关于建筑物抗震评估的规定使得大坝的地震评估问题显得特别重要.考虑到大坝失事的严重后果,大坝的地震安全成为一个敏感话题,应当使用保守的方法加以评估.芬维斯和超普拉以及巴斯利和奴提提出一种地震简化评估方法,该方法可得到整个三维大坝的图解.该方法建议考虑坝基处地滑动造成的非线性以及水库、地基、建筑物之间的相互作用.此外,通过估计临近部分的相互作用而造成的相互作用力(例如窄谷对坝体的影响)而对坝体抗震的三维效果进行评估.案例研究结果表明:简化的方法可较好地满足国际标准的需求,坝体以三维整体进行地震评估非常必要,在地基部分可能造成的滑动不能被忽略.
  • 摘要:冲沙是水库除淤最常用的方法之一.在20世纪80年代和90年代初期提出过一些方法和标准用于评估冲沙的效果,但这些方法和标准中大多数是定性的,对于一些成功进行了冲沙运行的大坝并没有提供准确的结果.Wallingford研究所在1996年进行了一项综合性的研究,目的是为成功评估冲沙运行提出标准.在其报告中提出了6项指标可以用于评估冲沙是否成功,这6项指标包括:泥沙平衡比(SBR)、长期库容比(LTCR)、泄降比(DDR)、冲沙宽度比(FWR)、泄水泥沙平衡比(SBRd)、顶宽比(TWR).然而,当某些指标达到而另一些没达到时,要下结论是比较困难的.在本文中,通过使用决策树模型,利用以上的参数来评估西非罗大坝的冲沙运行.来自14个大坝的数据被用于进行模型的调试,并使用西非罗大坝的数据来进行测试.西非罗大坝在2004年进行的冲沙运行使用该决策树进行了评估,评估结果与现场数据进行了比对.评估结果还显示出所选择的参数中最重要的参数是LTCR.
  • 摘要:小浪底水库自1999年10月蓄水以来,大坝经受了十多年的运用考验.大坝渗流监测资料显示,水库蓄水以后,随着坝前泥沙淤积面的逐渐抬高,在库水位210m时,水平防渗水头削减率增加到40%以上;坝体、坝基防渗体系运行正常,防渗可靠,防渗墙下游坝基覆盖层中实测渗透比降远小于设计允许值,坝基渗水一直为清水,混凝土防渗墙工作性态良好,防渗效果显著.
  • 摘要:某分区土石坝建于沉积砂层之上的粘土层上坝下游地基中发现有严重渗漏,砂层中的渗透力估计了超过上覆粘土层的有效重力.为给渗漏治理设计提供依据,采用现代技术勘察了关键区域.对下游地区进行了全面电磁勘察,以测绘出渗流的主要源头、通道和出逸区,基于这些全面调查结果开展了更为详细的分析,以找到粘土层厚度最薄、砂层中孔隙压力较高、容易发生层内侵蚀的渗透不稳定区域.rn 确定粘土层厚度时,需要知道地面标高和粘土层与砂层分界面处的标高,为此,进行了机载激光勘察,以对地表面标高情况进行建模.粘土层与砂层接触面处的标高数据来依据钻孔和圆锥贯入试验获得的地层信息确定.这些数据与已测得的承压水位一起纳入一个地质统计模型中.这样,便获得了表示整个下游地区抗上浮安全系数的等值线图.rn 电磁和激光勘察以及地质统计工具等现代技术的使用,有助于确定一个可能会演变为扩展问题的极限度,并从成本、可行性和有效性角度,为大坝地基的长期稳定提供一个最优解决方案.
  • 摘要:淤积是筑坝建库中的一个重要问题,尤其是在山区.本文通过实例介绍了减少水库淤积的措施,同时也对Wilczka山区河流中的泥石输移运动以及因1997年特大洪灾导致Miedzyg6rze大坝水库的淤积情况作了阐述.改造过程中所采取的结构性和综合性的解决方案在本文中也作了论述.rn 要防止泥石以及诸如树干和树枝这样的漂移物流入水库中。rn 所采取的解决方案保证了河床的稳固性,与周围环境相协调,具有环保性,可避免发生环境方面的争论。rn 综合上述情况,使用钢丝网和石笼对河床和河谷中堆积的大量卵石进行清除来实现河流整治,是很合理的。rn 总之,必须肯定和强调的是防止淤积的最好措施是上游集水区的治理并实施水库上游的河道整治。
  • 摘要:塔贝拉大坝工程,于1974年建于梧桐河岸,在巴基斯坦供应灌溉水及发电,起到了枢纽作用,大坝集水区约169645km2,每年可产生790亿m3(BCM)的径流量,形成19700万t(MST)的淤积量.经过36年的运行,淤积使该水库丧失了4.80亿m3,即33.5%的库容,导致调节能力降低.淤积物三角洲的中心点不断向大坝移动,目前距大坝轴线上游仅有9.68km、46m高的大块松散淤积物,不断逼近电力隧道,在地震发生振动时,存在严重的液化和堵塞隧道的风险.在干旱年份,为了满足灌溉需求,导致蓄水位偏低,使泥沙浓度偏高,结果必然产生制冷系统堵塞,隧道里聚集的淤泥浓度高达580000ppm.在塔贝拉大坝研究的淤积管理中,低水平泥沙泄水、隧道入水口周围设立堤防、定期提高最低库水位等措施在塔贝拉大坝的淤积管理中有所考虑,在本研究方案中也进行了讨论.
  • 摘要:库区滑坡体的稳定性事关水库与大坝的运行安全,必须进行定期的变形监测,以掌握滑坡体的形变状况与趋势.本文通过对陈村水电站近坝库区朱家门滑坡体形成历史及现场状况勘察的分析,指出了进行变形监测的必要性,并讨论了应用GPS技术进行监测的可行性.根据实际状况,研究分析了GPS监测的精度、周期和点位布设方法,取得了较好的效果.本研究的实施表明:GPS监测技术能较好地满足朱家门滑坡体监测需求,并且对于类似变形检测具有较好的工程借鉴和推广应用价值.
  • 摘要:在当前大坝施工中,混凝土,特别是碾压混凝土的重要性日益增长,对其在质量保证、温度控制和生产供应强度方面的要求在不断地提高.要满足这些要求,重要的是要对整个系统进行精心设计,并充分考虑当地的气候和地形条件以及设备的可靠性.模块式和半移动式搅拌楼已经植入了利勃海尔的搅拌站技术,其优点是:骨料和胶凝材料储存仓配置灵活,搅拌机容量配置灵活(2.25~6m3),交货期短,配件可靠,标准化等.这样先进的搅拌站技术使碾压混凝土在质量和产量上的高标准成为现实.此外,模块化的搅拌系统可满足各种需要,而且可在后续工程中再次使用.这些设备的基础工程费用低、安装时间短,备件和易损件的标准化供应有保障.
  • 摘要:我国混凝土面板坝的发展在获得众多工程经验和教训的基础上,也积累了大量的、丰富的混凝土面板坝筑坝经验。现在国内外坝工界在深覆层上的筑坝技术和在坝体上布置泄洪建筑物等方面均开展了广泛的课题研究与工程实践,这对于面板的丁程运行性能和性态提出了高要求,而精确的面板病害诊断技术尤为重要,面板堆石坝的面板病害问题一直是国内外学者研究的重要课题。同时在今后的高混凝土面板坝的发展有着重要意义。rn 对于已建的混凝土面板坝的运行状况、运行规律、坝体的病险情、面板脱空病害等方面,以及除险加固,有效、准确地对进行病害诊断是处理问题的关键。地质雷达法、热红外成像法、震动诱导法及地面波等无损检测方法是目前比较实用的检测技术。多种方法的综合使用、相互验证是提高诊断准确度的有效手段。结合病害诊断结果,对症下药,采用有效的加固处理方法是解决工程中面板堆石坝病害的关键,是混凝土面板坝新技术领域的重要课题,必将有利于我国高混凝土面板坝筑坝技术的更进一步发展。
  • 摘要:目前,墨西哥正计划增加水力发电量的比重.为此,在过去的几年中建成了几个非常重要的水电工程,墨西哥最高的混凝土面板堆石坝也在建设当中,其坝高210m,蓄水量1200万m3.由于坝高较大,且地处地震活跃区,为评价其抗震安全性,需对该坝进行静动力三维数值分析.数值分析中首先模拟大坝分级填筑和面板浇筑施工过程,再进行瞬时蓄水至最高水位的蓄水模拟.动力分析的初始应力场由考虑了堆石材料性质非线性的静力分析获得,输入地震波为重现期设定为1万年的最大可信地震.地震动力分析包括自由边界损失的计算、混凝土面板变形计算,以及毗邻混凝土板的相对位移,据此可以了解在最大可信地震作用下,混凝土面板防渗的有效性及大坝的抗震稳定性.
  • 摘要:混凝土面板堆石坝面板为薄板结构,面板施工期及运行初期面板置于未稳定的填筑体上,上游坝坡采用混凝土挤压边墙对面板存在一定约束,加上施工期表面温度和混凝土养护等因素影响,易导致面板混凝土浇筑完成后出现裂缝.为确保坝体防渗效果和混凝土耐久性,须对混凝土面板采取一系列裂缝预防措施,裂缝一旦发生,须采取相应的处理措施.本文结合鲤鱼塘水库工程实际,对混凝土面板裂缝发生机制、防裂措施及相应的裂缝处理措施予以论述,以供同类工程借鉴.rn 裂缝化学灌浆目前一般有裂缝表面骑缝孔、裂缝侧面斜孔及裂缝表面贴嘴三种方式,从减少对面板结构的损坏和降低钻孔粉尘对裂缝的堵塞考虑,采用缝面贴嘴灌较合适,本工程因工期较紧,以及设备、材料及施工能力等因素,只能采用缝侧斜孔灌浆。施工工艺流程为:缝两侧混凝土面清理→钻孔→埋管→试气检查→灌浆→灌浆管封堵→裂缝两侧混凝土面处理→灌后检查。rn 死水位405.0m以下裂缝表面处理。采用“表面粘贴GB胶板及GB三元乙丙复合板”封闭处理。施工工艺流程为:裂缝两侧混凝土面清理→涂刷SK底胶→粘贴GB胶板→涂刷SK底胶→粘贴GB三元乙丙复合板→封边处理→不锈扁钢固定。
  • 摘要:本文介绍了水库风险评估的方法、评估程序建立,并给出了应用实例.rn 本文选用目前国际坝工界普遍采用的半定量之破坏模式影响与关键性分析(FMECA)作为坝风险分析的方法,并挑选台湾坝工中土石坝(宝二坝)与混凝土坝(谷关坝)为案例进行示范分析。由案例分析结果可知:透过FMECA确可找到许多现行安全评估方法所无法找到的潜在破坏模式,而这些潜在破坏模式可作为坝降低风险措施决策之参考、进一步调查或评估之依据及作为群坝风险分析之基础,显示FMECA对于坝之安全风险管理有相当帮助,为实务可行且与世界接轨之风险分析方法,可进一步加以推广应用。rn 运转、维护与观测(OMS)为坝安全管理之重要风险控制处理程序,而运转、维护与观测手册之制定目的即在于规范坝的运转、维护、检查及监测等工作之执行方式,以作为坝现场人员执行的依据。本计划拟定符合有关管理制度的OMS手册案例,期能提供水库管理制订相关手册之参考。rn 目前台湾之蓄水库紧急应变计划内容系参考美国USBR所订定,分为对内的坝区紧急应变计划(DEP)与对外的紧急计划指南(EPG)两部分,其中对内的坝区紧急计划主要在指导现场人员正确之应变措施,而对外的紧急计划指南则主要提供坝事故可能对下游区域影响的信息,以作为下游紧急应变配合机构拟定其紧急应变计划之参考,如此可明确分辨各单位之权责,控管重要信息之流传及避免被误用。rn 本文所提出之FMECA风险分析之目的主要在求得单一坝的潜在问题及风险潜势,并作为降低该坝风险、设置监测及管理计划之参考依据。然而,对于多个坝的风险管理问题,尚需开展群坝风险管理分析,以藉由风险排序的方式,得到哪些坝的风险最高需要优先处理的讯息,供决策者在有限的经费条件下,透过明确具体之信息,订定可有效降低群坝整体风险之决策。建议未来可以本计划所提FMECA之理论与程序为基础,推行后续之有关群坝风险分析与管理模式之研究与建立工作。rn 目前台湾有些水库之监测系统可能无法有效反映水库之安全状况,建议未来各水库可配合FMECA分析结果,从潜在破坏模式的角度来检讨现有监测系统布置及监测计划执行方式之妥适性,以有效达到安全监测之目的,进而降低溃坝的风险。
  • 摘要:河口村水库坝址以上控制流域面积9223km2,占沁河流域面积的68.2%,占黄河小花间无工程控制区间面积的34%.水库修建的主要目的是为了保证沁河流域的防洪安全、提高黄河下游防洪工程体系对沁河流域和小花间无控区洪水的控制能力.作为控制沁河流域洪水的关键性工程以及黄河下游防洪工程体系中的重要组成部分,其设计洪水的分析确定对整个水库工程设计至关重要.本文对河口村水库坝址天然设计洪水、受张峰水库影响后的设计洪水成果进行了分析,并对其进行了合理性检查,为水库工程设计以及水库参与中下游水库群调度提供了可靠的依据.
  • 摘要:为进一步开发我国西部丰富的水能资源,面板堆石坝坝工技术存在向300m级坝高发展的客观要求和迫切需要.本文通过对国内外已建高面板堆石坝坝工技术的实践总结和分析,提出了300m级坝高面板堆石坝可能存在的技术问题和解决思路,预测了300m级高面板堆石坝的筑坝技术,并对其进行了有益的探讨.rn 面板堆石坝坝工技术可归纳为稳定控制技术、渗流控制技术、变形控制技术。坝坡稳定不是面板堆石坝控制性因素,渗流控制技术及变形控制技术是面板堆石坝筑坝技术的重点,变形控制技术尤其是200m级面板堆石坝筑坝技术的核心。
  • 摘要:本文简述我国砂砾石面板堆石坝的发展现状,对建成的砂砾石面板坝设计关键技术进行总结分析,分析砂砾石面板堆石坝与传统硬岩面板堆石坝的区别.通过几个已运行砂砾石面板堆石坝的工程实例,重点展现了砂砾石面板堆石坝的坝体分区和排水体布置的特点.
  • 摘要:本文以原型监测数据为基础,采用理论推导、有限元计算、人工神经网络等多手段相结合的方法,对小湾特高拱坝坝肩抗力体蓄水初期变形特性进行分析和评价.选择库水位、温度、时效和降雨量作为抗力体变形的主要影响因素,运用概化力学模型推导了各影响因素对抗力体变形的作用方式,在此基础上建立了位移模式的结构框架.以顺河向、横河向水平变形水压分量有限元计算值、温度等8个量作为人工神经网络学习的输入层,以位移向量实测值作为学习目标,运用ANN的学习功能,最终建立了小湾特高拱坝抗力体两个水平方向位移统一的混合模型.分析表明:ANN统一混合模型有着很高的精度,并且在样本数据容错、物理成因解释、"模型外延预测"等方面有着较大优势.最后,根据模型对特定工况条件下抗力体的位移进行了预测,为工程决策提供了有力的技术支撑.
  • 摘要:法国电力集团目前负责约150座大型水坝的经营和维护,这些建筑物大多数建于1945~1965年之间,并一直进行定期的监测.所以,监测数据多年来逐渐积累成为一个非常有启发性的数据库,包含了所有监控量测历史.该数据库使得人们能够识别各种坝型性能的整体趋势,并能更好地认识每个坝不同于其他坝的特殊行为.rn 拱坝的长期行为(不可恢复的变化)主要是受以下机制的影响:rn (1)混凝土膨胀.导致开裂,向上游弯曲,并在下游坝趾形成剪切(特别是在高拱座下方的混凝土和岩石接触面上的应力,如Choranehe水坝).对于一些水坝(已建成50年),膨胀的影响仍在继续,但是其他水坝的膨胀速度现在正在放缓.rn (2)温度应力敏感性.上述水坝或一些非常薄的拱坝对高温尤其敏感.大坝表层的洒水装置已成功地用于保护这类水坝(如Gage水坝).现在已开发出新的统计方法,用于评估极端温度发生的概率,并模拟其影响.rn (3)混凝土收缩和徐变(如长/高比率较大的双曲拱坝).由于混凝土收缩造成的向下游位移会导致裂缝逐渐发展,并使压力汇集到大坝中央区下方的岩石,改变下游岩石所受合力的方向,同时使剪切应力迅速向下游传播(如Laouzas水坝).这些水坝对低温也特别敏感,冬季期间需要适当的维护,其蓄水上限由统计方法依据其温度状态而确定.rn (4)基础的蠕变变形.在大坝建成的前几年可以经常观察到地基蠕变现象,尤其是坝体较高的水坝.该现象会影响到拱座和下游坝趾处的敏感基础(片岩、云母).Lanoux大坝是这种变化最典型的案例.
  • 摘要:本文介绍了一种使用离散元(DEM)和3DEC程序评估拱坝坝基稳定性的方法及其应用.首先,建立了一个整体的大坝地基三维模型,在其中模拟了部分不连续性,并模拟了灌浆和排水帷幕.使用记录数据校正模型后,使用此模型进行非线性力学分析.此外,还在等效连续概念基础上,使用该校正模型进行水力学分析,从而获得坝基内的水压分布形式.然后,使用这些结果,研究坝体与坝基界面可能滑移机制中不连续性因素,使用强度折减法,评估坝体与坝基安全性,计算确保稳定性需要的最低安全系数.得到的结果与普通双线性扬压力分布(常用于混凝土坝设计)进行了比较,强调了水力学特性分析在拱坝地基破坏研究中的作用.
  • 摘要:2011年开春以来我国部分地区遭遇50年一遇的严重旱灾,对当地生产、生活和经济发展造成较大的影响.就这个严峻的问题,本文提出在干旱条件下对小水电风险后果的评价模型,通过分析和总结影响小水电风险后果的因素,利用层次分析法确定各影响因素的权重,得到各因素的隶属函数,从而通过对评价矩阵的模糊化处理建立小水电风险后果评价模型.研究表明,该模型对干旱条件下小水电风险后果的评价具有很强的现实意义,对于应对干旱的小水电管理也提供了一定的技术支持.
  • 摘要:在日本,全球定位系统(以下简称"GPS")被用于堆石坝外部变形的自动化测量,是提高安全管理的手段.截至目前,日本水资源机构已经检验了利用GPS的连续测量功能的测量方法.作者开发了用于测量突变、校正GPS所特有的波动、设备的防雪安置等方面的方法.在这些结果的基础上,日本水资源机构对实地情况各自不同的3个大坝实施了GPS测量,其中包括一个高度超过150m的大型大坝和一个高度约25m的土坝.结果表明,可以采用GPS进行连续、高精度的位移测量,并揭示了以前用原有方法无法探测到的堆石坝性态.此外,结果还表明,GPS测量可用作安全管理的一部分.
  • 摘要:水工泄水建筑物混凝土修补是困扰工程界的一大难题,本文对修补材料选择、聚合物改性水泥砂浆综合力学性能与粘结强度等方面进行了试验分析与总结,对小浪底水利枢纽工程混凝土修补所需材料进行了探讨,提出了具有应用前景的聚合物乳液改性水泥砂浆配合比和改善砂浆脆性、提高其韧性的聚丙烯长纤维最佳掺入量.
  • 摘要:抗冻等级是水工混凝土耐久性极为重要的控制指标之一.水工混凝土耐久性与含气量密切相关,但新拌混凝土出机含气量与实际浇筑后的硬化混凝土含气量存在很大差异,经对大坝混凝土钻孔取芯,芯样的抗冻性能、极限拉伸值大都达不到设计要求,严重影响建筑物的耐久性能.本文通过保持混凝土含气量的试验研究,在混凝土中掺入稳气剂,明显地改变了硬化混凝土气孔结构,对提高混凝土耐久性能效果十分显著.保持混凝土含气量提高混凝土耐久性研究成果是混凝土技术创新的一项重大技术发明,具有非常重要的现实意义.
  • 摘要:光照水电站是北盘江干流龙头梯级电站,电站枢纽由碾压混凝土重力坝、坝身泄水建筑物、右岸引水发电系统等组成.水库总库容32.45亿m3,为不完全多年调节水库.电站装机4台,总装机容量1040MW,大坝为碾压混凝土重力坝,最大坝高200.5m,是目前世界上已建成最高的碾压混凝土坝.本文就光照大坝的设计及特点作简要介绍,探讨了大坝的大坝布置设计,坝体结构设计,大坝温控设计等问题。介绍了微膨胀混凝土后浇带、FUKO管坝基接触灌浆、岸坡坝基混凝土早龄期造孔固结灌浆、超高掺粉煤灰碾压混凝土筑坝等创新技术。
  • 摘要:喀腊塑克水利枢纽工程是目前我国唯一建于严寒干燥地区的百米级全断面碾压混凝土重力坝,恶劣的气候条件给大坝的温度控制和采取防裂措施带来了极大的难度.本文主要介绍了依据初步设计成果制定的大坝温控标准和措施,在施工过程中结合现场实际进一步分析了温度场和温度应力,在满足安全的条件下优化了温度控制标准,适当放宽了基础允许温差和浇筑温度,提高了坝体允许最高温度,使现场实际温控措施具有可操作性。
  • 摘要:蓄水结构是一种使用时间非常长的装置,存在固有隐患.在使用过程中,与之相关的知识基础、设计原理和相应的标准会不断发展.另外,此类长期使用装置的技术维护责任也在不断的转交给不同的人群.有时,甚至会在使用过程中发生水库所有权变化的情况.因此,可以看出,不仅要持续监控水库,而且要不定期通过全面安全检查进行细致考察.在过去10年中,德国起草了一套相关的条例,其中规定了所谓"彻底检查"的频率和内容.最近,第一次彻底检查了Wehra水坝抽水蓄能计划下游河段水坝。此检查包括依据最新技术,检查设计数据库,评估所有相关结构单元现状及之前监控的整个系统行为等。此外,还对实际设计步骤方法了安全分析。结果表明Wehra水坝在使用期间,得到了持续维护,状况良好。按照替代条例,考虑最差情况,主要建议添加附加安全结构,强化Wehra水坝,以便在小概率的极限情况发生时,收集渗漏的水。必须强调的一点是,现有嵌入水坝坝基中的附带结构产生了大量的特殊问题。因此,除了碎石路堤外,建设项目还包括在山坡左边区域的现有坝体中安装水平式排水孔,碎石路堤的较低端的石笼墙。完成必要的建筑措施后,蓄水结构符合现行标准要求。但是,仍需考虑其余风险,并从中得出继续运行抽水蓄能系统的结论。
  • 摘要:本文考虑水沙运动过程中的非恒定性,建立了三峡水库一维非恒定水沙数学模型.分别采用三峡水库蓄水运用后2003年6月至2009年12月库区实测资料和汉江干流丹江口水库汉江库区1968~1985年实测资料对模型进行了验证.应用所建模型分别针对1961~1970年和1991~2000年两个系列年进行三峡水库冲淤100年预测计算,结果表明,水库运用100年后能够保留大部分有效库容,且入库泥沙减少可显著提高水库有效库容保留比例.随着上游干支流更多水库的建设和运行,三峡水库调度方式还需要在以后的运行实践中不断优化,以确保综合效益的充分发挥和水库长期使用.
  • 摘要:由北海道电力株式会社建设的京极项目是日本北海道首个纯抽水蓄能水力发电厂,其最大可用流量为190.5m3/s,有效水头为369m,最大输出功率为600MW.其用沥青面板防渗的上水库位于日本最寒冷、常降雪的地区.对于沥青面板与沥青混合料的设计来说,重要的是应考虑到恶劣的天气条件.由于提供给工程施工的时间有限,采用高效而精细的工程施工至关重要.至于沥青面板,对防渗表层使用了一次摊铺厚度达8cm的施工技术,该技术在日本系首次采用.在摊铺施工中,冷铺泡沫沥青混合料被用于基层铺设,这种方法在世界上是首次使用.泡沫沥青可以与湿骨料混合并在常温下摊铺.采用推土机进行摊铺,并用自行式碾压机压实.相对于传统方法,使用泡沫沥青混合料可极大地节省施工时间.在采用泡沫沥青混合料之前,进行了暴露试验和斜面摊铺试验,以分别评估其耐久性和平整性,并对其变形性能进行了二维动态有限元分析,以验证沥青面板的抗震性能和安全性.将防渗表层中的最大拉应变与在实验室试验中获得的拉伸屈服应变作了比较,经检查,规定安全的系数满足程度.
  • 摘要:本文介绍了正在修编的电力行业《混凝土重力坝设计规范》重力坝抗滑稳定计算材料分项系数的研究情况,通过与水利行业《混凝土重力坝设计规范》(SL 319-2005)单一安全系数法进行标准断面以及实际工程的计算对比,验证了新规范在重力坝抗滑稳定计算方面所采用的参数是适当的,提出的设计要求是合理的.
  • 摘要:本文结合紫坪铺面板堆石坝"5.12"地震震害及抗震设计经验的总结,对紫坪铺大坝震后加固处理作了说明.对目前正在进行的基于紫坪铺震害的土石坝抗震关键技术的研究工作和研究进展进行了论述,包括:紫坪铺工程震害调查与总结、震害特征及成因分析、大坝地震安全性复核及抗震效果评价、面板及接缝止水缺陷与安全性分析,高土石坝抗震安全性评价方法研究、震害预测与风险评估技术研究,工程抗震减灾技术研究、抗震技术的原型、模型与数值分析联合验证等.
  • 摘要:新南威尔士大坝安全委员会(DSC)按照1978年澳大利亚新南威尔士(NSW)《大坝安全法案》的规定开展工作.该委员会对可能因溃坝造成人员伤亡的大坝作出了规定.大坝业主要对大坝安全负责,同时必须满足大坝安全委员会的要求.2006年,新南威尔士政府批准了《大坝安全委员会关于大坝安全的风险管理政策框架》,该政策框架可使大坝安全委员会从基于旧标准的工作方法转向基于风险有较少规定的工作方法.这种新方法是为实现目标而制定法规.它确定了充分保护公共安全的最低等级.大坝业主必须保持大坝风险时刻处于监控状态,并保证这些风险是可容许的且在合理的要求下把风险尽可能减至最低(ALARP).在大坝安全管理领域实施风险评估的挑战之一是如何估算大坝及其附属结构溃决的概率.本文中,作者将通过实例说明如何将可靠性理论用于估算土石坝发生边坡溃决的概率.文中介绍的另一个实例是说明如何应用蒙特卡罗(Monte Carlo)模拟估算一个重力坝发生溃坝的概率.
  • 摘要:在建的锦屏一级水电站位于雅砻江下游,总装机容量3600MW,坝高305m,为世界第一高拱坝,将于2014年竣工.本文在探讨高坝水库分层取水应用现状的基础上,以雅砻江锦屏一级水电站为实例,对锦屏一级水电站分层取水设施的设计、建设作了全面介绍,并根据数值模拟计算与物理模型试验结果,对其运行效果进行了预测分析.分析表明:分层取水技术在锦屏一级水电站中的应用,可以使鱼类在产卵季节获得水库上层暖水,为其繁殖生存提供相对良好的生境,是环境友好筑坝技术的典范之一.
  • 摘要:130m高的普但戴尔高尔拱形大坝位于瑞士东南部的瑞士与意大利边界,于1969年竣工.该大坝建在高度褶皱而且部分压碎的白云石和石灰岩地层上.面积为120000m2的灌浆帷幕被用来防止渗漏.为了监测大坝的变形,5个倒垂装在大坝上,3个装在大坝外右侧坝肩的基岩上.因为季节性的水库水位波动幅度大约为60m,径向位移的最高变幅为25mm,它包括水载荷和温度的影响.建立了一个综合的测量网络,安装了57个裂缝计,并用裂缝计监测在坝顶廊道的裂缝.此外还有温度计、渗压计和岩石仪.对大坝左右两岸的泉水进行监测,定期对渗水和泉水进行化学分析.大坝上安装了强震仪,过去邻近区域的几次地震已被记录下来.本文描述这个拥有42年历史的老拱坝的长期安全监测,而且还简单介绍了瑞士在大坝安全监测和应急预案方面的实践情况.
  • 摘要:本文基于小湾拱座地质特征与受力特点,分析研究了开展锚固设计的主要原则和思路,以及有关锚固设计参数确定的考虑因素,包括锚固范围、锚固规模、锚固方向、锚固深度,以及锚索级别、型式、结构等;重点阐述了锚固时机选择和锚固分区布置设计,并对几个设计难点和特殊问题进行了探讨.
  • 摘要:堆石坝的长期变形与大坝类型、大坝建设期间的预压结果、荷载历史、堆石材料的流变性质、防渗体沉陷引起的渗漏过程、大坝建筑和地基之间的相互影响及堆石材料在应力下的水热现象有关.本文研究了粗粒堆石材料的流变性质与风化、应力状态和密度的关系.在研究中,特别注意了各种偏应力状态和预压条件下的湿化变形现象.为了量化风化状态,使用所谓的"同体应力"连续描述.结果表明:建立合适的湿化变形模型至少需要风化状态、应力状态、密度和变形速率的统一的相互影响说明.
  • 摘要:为说明混凝土面板的面内地震激发对于垂直施工缝响应的重要性,通过三维有限差分程序对混凝土面板堆石坝(CFRD)进行了动态分析.分次采用模型沿河道轴线和大坝轴线两个方向对称.大坝模型上、下游坡比(H∶V)均为1.4∶1.0,河谷呈倒三角形和倒梯形,其坡比在0.75∶1.0~3.0∶1.0之间.河床宽0(河谷为三角形)~60.0m(河谷为梯形)之间.模型大坝的主体段高60.0~180.0m.混凝土面板由众多垂直平板构成,之间通过垂直施工缝拼接起来.混凝土面板上施工缝的间距为恒定值,等于10.0m.此外,在有限差分模型中,还考虑到了混凝土板和底座(周边接缝)以及面板和堆石之间的接缝(过渡接缝).通过离散单元法,将这些连接面和界面元进行了数值模拟.首先假设这些界面元的静、动态行为符合莫尔—库仑模型,再通过比较水平面板上刚体滑动的理论值和试验值,对该假设进行了评估.输入的地震激励均为正弦波,最大加速度为0.3g(其中g表示重力加速度).所有的地震分析都是根据大坝共振条件展开的,因此,本文中的所有结果都与大坝模型的临界(最大)反应一致.要做到这一点,首先需要将输入运动的频率调整为每一个模型几何形状的固有频率.由此获得的数值计算结果可以明确显示,输入的面内地震运动对接缝剪切位移和正常位移的有显著影响.因此,在地震活跃区设计施工缝防水时,要考虑面内和正常输入摇晃运动的耦合效应.换句话说,应采用二维地震环境,来合理设计地震高风险区堆石大坝的混凝土面板.
  • 摘要:Shahr-e-Bijar混凝土面板堆石坝(CFRD)距Shahr-e-Bijar镇8km,距伊朗Zilky河沿河城市雷什特市35km.本工程的主要目标是为吉兰省各城市提供饮用水.该大坝建设始于2004年,设计为粘土心墙填石坝.在依据当地气候条件和环境限制进行有关价值工程评估后,CFRD被认定为首选替代方案.因此项目业主决定采用新替代方案继续建设大坝.本文考虑了大坝设计和运营所采用的新材料和新方法,并拟就Shahr-e-Bijar大坝的长期施工作出有关说明.包括基础施工办法,过滤层施工方法,详细纠正溢洪道斜槽施工的方法,以及面板、基座、接头的设计和施工方法。
  • 摘要:阿海水电站枢纽由碾压混凝土重力坝、左岸溢流表孔、左岸泄洪冲沙底孔、右岸冲沙底孔、坝后主副厂房及右岸两条导流洞等组成。碾压混凝土重力坝最大坝高138m,坝后厂房内安装5台400MW的混流式机组,总装机容量2000MW。阿海水电站坝基下伏地层主要为泥盆系浅变质岩和后期顺层侵入的辉绿岩条带,地质条件复杂,各向异性明显.本文通过以材料力学法、平面有限元法和三维有限元法对大坝和坝基进行分析,研究复杂层状岩体坝基的建高坝适应性,并提出相应的坝基处理措施,为类似工程的设计提供参考与借鉴.
  • 摘要:本文主要从注浆材料、注浆理论、注浆工艺及工程应用等几个方面综述非水反应聚氨酯类高聚物注浆技术的发展现状,并对未来的发展趋势和研究重点作出展望。高聚物注浆材料及其高压注射技术研究是目前国内外化学灌浆领域最为活跃的发展方向之一.近年来,针对交通水利基础设施养护维修和除险加固的迫切需要,高聚物注浆技术在我国受到日益广泛的重视,特别在非水反应聚氨酯类高聚物注浆机理研究、技术开发、装备研制及工程应用方面取得了突破性成果,推动了高聚物注浆技术的发展.
  • 摘要:瑞典的一些堤坝建在透水的河积土层上,有较高的渗透性,且易受侵蚀.其中有些大坝在上游坝坡或库区出现塌陷.塌陷可能意味着坝体或者地基的内部受到了侵蚀.为了减少塌陷造成水库渗漏的危险,一些堤坝的心墙设计成向上游倾斜,并延伸到库区作为垫层铺盖.数据显示,除漫顶以外,渗漏和内部侵蚀是世界上造成水坝破坏的第二大原因.因此对于这些大坝整体结构,包括上游垫层进行监测,就显得尤为必要.蓄水后,对大坝上游垫层的监测比较困难.本文描述了如何对上游坝基和垫层选择合理部位,分析和监测其变化,通过计算给出垫层可能出现的破裂如何影响坝体和地基内的孔压分布,另外对一些不同宽度和不同位置的垫层破裂点进行了计算分析.瑞典有些大坝业主对于有险情的大坝采用超声波探测技术对大坝上游铺盖进行调研.该方法可以用于检查坝体表面几何形状不一致的问题.基于超声波探测技术,对大坝实际几何形状与设计断面的偏差进行确认和分析.这种偏差的形成可能是因为填筑中的不确定性,或者坝体材料有位移现象.如果发现了不一致的现象,就会对发生处进行潜水调查.为了分析由于垫层破裂产生的水力梯度的变化,该文研究了位于瑞典中部的两座大坝,运用有限元程序,对距坝体不同距离处的垫层破裂可能对大坝孔隙压力产生的的影响进行了分析.在第二个大坝的案例中,主要研究坝下渗漏型式的温度检测.
  • 摘要:高拱坝安全是坝工界非常关注的问题,其核心问题之一就是大坝在当前荷载工况下的真实工作性态.本文从高拱坝真实荷载、分析方法与技术、参数与准则等3个方面就近几年来取得的有关高拱坝真实工作性态仿真的理论与方法的成果进行系统的阐述,建立起高拱坝真实工作性态仿真研究的整体概念,服务于高拱坝的设计与施工.
  • 摘要:高拱坝属于体型复杂的大体积混凝土结构,对其施工期温度控制问题的研究具有重要的意义.本文针对单仓大体积混凝土中加密铺设多层冷却水管的问题进行了讨论,并给出了相应的简化求解方法,通过对国内某高拱坝施工期温度场的有限元仿真模拟分析,验证了方法的实用性与可行性.同时,本文就坝体冷却与接缝开合度之间的关系作了进一步的探讨,说明了坝体冷却方式及冷却分期是接缝张开的重要影响因素,指出了接缝增开现象具有明显的空间、时间特点,并展开了一定的相关研究,论证了高拱坝施工期严格执行冷却计划的必要性.
  • 摘要:本文结合水布垭和国内200m级高面板堆石坝的施工技术,在高面板堆石坝的基础高压灌浆、坝体变形控制、面板防裂控制措施及新工艺的使用上,提供了较好的施工方法,可为200m级的高面板堆石坝的施工参考.
  • 摘要:本研究在以往研究成果基础上,以水动力学基本理论与软件工程理论相结合,研究开发了可视化的水库泥沙水动力学数学模型,实现了数据的标准化和模型参数的外部调整,能够动态显示库区冲淤和水位变化过程.经黄河小浪底水库和沁河河口村水库计算检验,模拟结果符合实际.
  • 摘要:水工混凝土防裂问题是当今水电工程建设中面临的主要技术难题,解决水工混凝士裂缝问题,首先应优选水工混凝土配合比,解决水工混凝土绝热温升和温控问题.本文结合光照、董箐、石垭子水电站工程,采用三低一高的混凝土配合比设计方法,通过大量的室内外试验研究,配制低热高性能混凝土,并成功应用在水电工程碾压混凝土和常态混凝土中.应用研究表明:采用普通硅酸盐水泥、Ⅱ级粉煤灰等无特殊要求的混凝土原材料,辅以高性能减水剂配制的低热高性能混凝土,粉煤灰掺量在碾压混凝土中达70%~80%,在常态混凝土中可提高到40%~65%.混凝土的工作性能以及热学、耐久性能均有较大幅度的改善,混凝土的抗裂性能得到提高,同时具有较为明显的经济效益、环保效益和社会效益,在水电工程中具有很好的推广价值.
  • 摘要:H(o)ljes大坝是瑞典最大的土石大坝之一.有研究表明,它存在几个缺陷,其在遭遇极端洪水时会危及大坝的安全.其主要缺陷包括:已建溢洪道相对于更新的设计洪水表现为泄洪能力不足,溢洪道在大量泄洪时坝趾遭受潜在的冲刷危险.为了安全地泄放更高的设计洪水,通过水工模型试验对四个主要修复措施进行了评估.方案1是指利用现有溢洪道结合使用水库最高水位(FRRL)以上的额外蓄水库容.方案2指修建一个新的、独立的泄洪洞.方案3是指在现有溢洪道的右侧增建一个宽17m的、带有控制闸门的溢洪道.方案4指的是在水库修建一条155m长的自流式溢流堰作为一个新的溢洪道,并结合FRRL以上的中等蓄水.在方案1和方案2中,现有的溢洪通道宽度保持不变,消力池被扩大;而在方案3和方案4中,溢洪道被拓宽,消力池容量也有所增加.本文针对这些方案分析了其优点和缺点.综合其他调查,水工模型试验提供了就溢洪道泄洪能力和水道配置方面确定最后设计方案所必要的基础性数据.在权衡轻利弊后,大坝业主最终选择方案3作为最终修复方案.同时需要进行进一步的调查工作以优化设计.
  • 摘要:46m高的主坝建于拉脱维亚道加瓦河上,是普拉维纳斯(Plavinas)水电计划的一部分.该坝为水力冲填坝,建造于1961~1966年.它建造在具有轻微溶蚀的白云岩岩层之上,岩层之下为含承压水层的厚厚的砂岩,然而,大坝建造时并没有对基础进行任何处理.通过对该土工结构体进行的全面监测,得到了完整的长期测压计数据.在此基础上,根据不同的等势线,调查了大坝渗流和坝基基岩承压水层导致的向上渗流之间的相互作用.研究结果表明,自流压力大大降低了坝基的水力梯度以及作用于坝基的侵蚀力.在这个意义上,自流压力具有有利的影响,并有助于结构的长期稳定.
  • 摘要:本文介绍了用糯扎渡水电站工程的角砾岩堆石料完成的三类七种应力变载方位的三轴CD试验,揭示了土石料"应变的方向性":应变路径的转折取决于应力路径的转折,具有弱间断性和应变改变的延迟性;弱间断的传递表现为加载历史的影响,具有局部性.广义应变△εs与△εv以及主应变Aε1与△ε3之间的同号或异号、应变空间中卸载路径方位的不唯一,都是"应变的方向性"的必然结果.
  • 摘要:在新的历史时期,落实水利服务经济社会发展的任务,必须依法管理水库.经济社会发展凸显水资源的稀缺性.水库作为保护、开发、利用水资源的重要手段,在保障经济社会可持续发展、和谐发展方面发挥着重要作用.做好法制宣传教育工作,是依法管好、用好水库的重要前提.rn 水库管理法制宣传教育具备良好的条件.国家对水利高度重视,经济社会发展有利于加快水利发展步伐.全社会水患意识、节约保护意识和生态环境意识明显增强.水法规和水利政策研究不断推进,涉水法律法规体系逐步健全.水行政执法力度加大,水事秩序好转.rn 水库管理法制宣传教育任务繁重.水库管理涉及行政区域较多,利益相关者广泛,涉法事务复杂,受众不确定性高,对经济社会发展影响较大,管理主体和法制宣传教育主体呈现多面性.要以法治文化为着眼点,宣传宪法等国家基本法律制度和水相关法规.要创新法制宣传教育方式,整合社会资源开辟新的法制宣传教育渠道.要抓住法制宣传教育关键,着重实效考核.
  • 摘要:在阐述三峡水库综合管理主要成效的基础上,归纳了三峡水库综合管理的主要做法及经验,进行了三峡水库综合管理理论的思考,提出了进一步加强三峡水库综合管理的创新对策:坚持"统一、协调、权威、渐进"的原则,不断完善管理体制;进一步完善法律法规体系,实现依法治库;创新发展理念,加快建设生态三峡;继续加强水库综合管理能力建设,提高监管水平;拓展和持续发展三峡工程巨大综合效益;进一步加强宣传教育,提升全社会生态文明意识.
  • 摘要:西龙池抽水蓄能电站具有库址区气温较低、水库水位变幅较大、水位降落速度快、地形及地质条件复杂、面板基础介质不均一且基础受渗漏影响将造成较大的基础变形等工程特点,因此要求防渗面板材料除应具有较好的抗渗性、耐久性和满足高温流淌性外,还需具有一定的低温抗裂和适应基础变形的能力,并对基础处理工作提出了较高的要求.
  • 摘要:经调查分析,卡马水库导流洞进口堵体击穿后,在大流量下泄水流冲刷及降雨影响下,导流洞出口被边坡滑塌的巨石瞬间堵塞,在水击振动作用引起上部过陡坝坡滑塌;应急处置后评估认为,泄洪安全存在隐患,坝体破损且稳定安全不足、防渗体系体不完整.经处置方案比较,推荐维持原坝高方案,培厚放缓坝坡,完善上游防渗体系,封堵导流洞、右岸临时排洪渠及坝下灌溉涵洞,按原设计续建发电输水涵管,可在拓挖溢洪道处设闸或增设输水设施.
  • 摘要:掺砾土料经碾压后一般可以作为良好的土石坝防渗材料.这种土料颗粒级配范围较宽广,其粒径通常已超出现行规范中击实仪的允许最大粒径,进行室内击实试验时需进行一定的缩尺处理,因此其试验成果与原级配全料的击实特性有所差异.本文针对糯扎渡水电站心墙掺砾土料进行了原级配超大型击实、替代法全料大型击实和细料小型击实的试验研究,分析了在不同击实仪下掺砾土料的击实特性,总结了掺砾土全料和细料的最大干密度、最优含水率及压实度指标随掺砾含量的变化规律及对应关系,讨论了不同型号击实仪在工程应用中的适用性等问题.
  • 摘要:渡良濑水库是组成渡良濑滞洪区的水库之一.自1990年投入运行以来,一直面临由席藻产生的二甲基异莰醇(Z-methy liso borneol)导致的霉臭味问题.为了防止席藻的大规模蔓延,从1997年起就实施了湖床排干措施.以前的研究已经表明,这样可以明显地减少席藻的生长和二甲基异莰醇的最大浓度,但该作用机制尚不明确.本研究试图探讨湖床排干作业对席藻的生长及二甲基异莰醇浓度的影响,并考虑了其影响机制.而M—AGP试验(藻类生长潜力改良试验)结果表明,泥沙排干不仅改变了藻类的生长潜力,而且还改变了优势物种.通过假设排干区域及排干时间控制席藻的生长和二甲基异莰醇的最大浓度,对它们之间的关联进行了讨论.
  • 摘要:水库淤积是影响水电运行可持续性的最重要问题之一.水电站主要有两种类型:蓄水电站和调蓄水电站.这两种电站不仅在库容和水库调度规则方面有很大不同,而且在周围基础设施和水库淤积状况方面也有很大差异.本文分析了蓄水库和调蓄水库淤积问题的当前状况.结果表明了一些有用的特性,其一是淤积对周围基础设施影响的差异,其二是水库调度与淤积状况的关系.鉴于这些特性,提出了有效且经济的水库淤积管理措施,其中以水位泄降作业为主.
  • 摘要:从对工程进行大量的监测活动的基础上得出沃尔瑟格水电工程遭到破坏主要是由于严重的碱骨料反应,而且电力室建筑的破坏,与大坝和泄洪道相比仍在加剧,然而,在实施了几项复原工程后,问题有所缓解,工程仍能保持运作。复原工作包括切断地板和楼板以隔离结构中产生压力的部分。安装钢锚和支架,用来支撑不同层面的地板,并对主要的裂缝灌浆。大量机械设备的维修和复原工作已完工,例如修理和调整发电机锚固系统,维修和修复蝶阀及相关联的压力钢管和螺旋组件。调整尾水管和门引导,调整起重机轨,1994~2005年这些工程已基本竣工。其余的工作将在下一个复原计划中实施。rn 预测未来AAR问题还将继续长期影响沃尔瑟格水电工程,但是可通过更认真的操作、不断监测和定期补救措施来延长该工程的使用寿命。
  • 摘要:总的说来,本文指出了大坝对河流环境的影响,包括由平稳流态引起的河床扰动频率的下降和由泥沙运动截断造成的下游床沙中的颗粒粗化.自2002年以来,日本水资源机构(以下简称"JWA")已在其管理的木津川上游地区五个大坝中逐步实施了"冲沙泄流试验"和"泥沙补给试验",以监测下游环境.冲沙泄流试验被用来清除河床石头上附着的藻类和淤泥,并被用于藻类的再生.泥沙补给试验的主要目的是改善河床附着物质、清除和再生的影响,以及保护永生动植物栖息地.截至2010年,从这些试验中获得的结果有:①已证实,诸如河床块石上的藻类和淤泥等附着物质被冲沙泄流所清除,从而造成推移运动.此外,在冲沙泄流之前的平稳河水流态这一年中,预计可能会有更大的影响.②最大泄流维持在约两个小时期间,就可以扫除河床和边缘处的沉积物及附着物质.③由于冲沙泄流和自然洪水造成的泥沙径流通过为主要由碎石组成的河床提供砂粒粒组,导致下游的河床沙发生了变化.
  • 摘要:景洪水电站左岸坝肩采用锚拉板方式以及其后的防渗设计是景洪水电站坝体及防渗设计中的难点和重点,设计效果需要经过实践和时间的考验。锚拉板于2005年6月施工完成至今,左岸坝肩边坡稳定性良好,而且景洪水电站自2008年4月下闸蓄水至今,左岸坝肩坝后排水孔未发现明显渗水,所布置的监测设备未观测到异常情况,这表明左岸坝肩防渗设计采用以帷幕灌浆为主,在全风化段采用防渗墙与帷幕灌浆相结合的联合防渗形式是可行并可靠的,左岸坝肩采用锚拉板作为非溢流坝段与边坡的连接方式也是可行的。rn 景洪水电站左岸坝肩首次采用锚拉板的方式作为左岸非溢流坝段与边坡的连接方式是在混凝土重力坝坝肩接头方案选择上一个新的尝试。景洪水电站左岸坝肩锚拉板设计及防渗设计的成功,为今后类似工程提供了宝贵经验,具有一定的借鉴和指导意义。
  • 摘要:潘口水电站混凝土面板堆石坝坝高114m,总填筑方量276.1万m3,根据现场筑坝料源情况和坝体结构设计要求,坝身填筑体包括垫层区、特殊垫层区、过渡区、主堆石区、次堆石区及下游护坡,其中垫层区、主堆石区、次堆石区均采用两种筑坝材料.针对复杂的填筑分区和材料种类,施工中经过试验,严格施工工艺、施工方法和质量检测.大坝填筑采用挤压式混凝土边墙固坡法施工,对主次堆石区均采用18t拖式振动碾碾压8~10遍,并采用加水、控制铺料厚度、加强检测等措施控制施工质量.大坝填筑过程及填筑完成后沉降量和沉降速率均较小,大坝填筑质量总体优良.
  • 摘要:鲤鱼塘水库工程位于重庆市开县,首部枢纽挡水建筑物为混凝土面板堆石坝,坝高103.8m,主要筑坝材料为料场开采灰岩料,坝址周边灰岩料场溶蚀、裂隙发育,石料夹泥现象突出,仅有少部分石料含泥量满足设计要求,按照一般意义上的硬岩筑坝理念进行坝体断面设计不能满足要求,根据工程的实际情况,通过合理调整坝体剖面设计及采取工程质量控制措施,工程质量取得较好的效果.通过工程运行期监测,大坝运行较好.本文对鲤鱼塘水库首部枢纽混凝土面板堆石坝的坝体断面设计、坝体防渗结构设计、基础处理设计等作了介绍,以供同类工程借鉴.rn 大坝上游采用挤压边墙新技术,简化了上游坡面垫层料超填、坝坡整修、坡面碾压、保护等施工工序,加快了垫层料坡面保护施工进度。rn 烈马山灰岩料场溶蚀、裂隙发育,石料夹泥现象突出,仅有少部分石料含泥量满足设计要求,按照一般意义上的硬岩筑坝理念进行坝体断面设计不能满足要求,根据工程的实际情况,为适应料源的变化,调整坝体剖面,充分合理地利用烈马山石料,将料源中有限的含泥量较小的部分石料用于坝体关键排水部位,从而减少坝体其他部位对坝料质量要求的压力,同时采取工程质量控制措施,工程质量取得了较好的效果。
  • 摘要:为提高发电效益,保障电站安全运行,改善下游电站、城镇及长江流域生态环境,瀑布沟水电站建立并应用了柔性双悬链跨河拦污排系统.该系统在力学计算分析的基础上,采用低成本、抗腐蚀的轻质PE材料代替原钢体浮漂,并在尼龙网体下悬挂混凝土重锤,拦截水面下2.2m的漂浮物,同时利用左右岸张拉墩和拉锚墩分解横向张拉钢丝绳的荷载,以减小钢丝绳及挂桩的拉力.系统投运后可随水位升降62m,悬链线的垂度随水流大小及漂浮物多寡自动平衡,克服了普通拦污排沉没、倾覆、张拉绳易断及岸边拦渣漏洞等缺陷.该技术达到国内领先水平,具有良好的推广价值.
  • 摘要:众所周知,黄河三门峡工程是新中国成立后在大江大河上修建的第一座大型水利枢纽工程,由于当时国内外对在多泥沙河流上修建大型水利工程均没有实践经验,对河流泥沙问题的认识还不深入全面,黄河三门峡工程在规划设计中主要在泥沙问题上出现失误,导致工程1961年9月蓄水运用后出现库区泥沙淤积等很多问题,工程不得不进行改建.经过1961~2001年一系列的改建和运用方式的调整,出现的一些问题得到极大的减轻,有的问题还得以解决,但是有的问题至今仍在争论和探索.黄河三门峡工程使人们认识到:在有泥沙河流上兴建水利枢纽要考虑泥沙问题,特别是在多泥沙河流上泥沙问题处理的是否得当直接关系到工程的成败;泥沙对水利枢纽工程产生的问题主要为对坝体受力的影响、水库泥沙淤积、淤堵进水口及电站尾水、压垮拦污设施、对泄流建筑物和水轮发电机组磨蚀等;针对以上问题,提出了在工程规划、设计和运行管理方面解决的措施,包括选择合适坝址、具有足够的泄流规模、合理枢纽布置、优化工程结构和设备设计、改善枢纽管理运行等.黄河三门峡工程50多年的建设和运用实践表明:只要遵循泥沙规律,工程措施得当,在多泥沙河流上是可以修建水利枢纽工程的,并且完全可以常年兴利运行.黄河三门峡工程是多泥沙河流上修建水利枢纽工程的典型案例,教训是深刻的,它为多泥沙河流上修建水利枢纽提供了一个良好的课堂和实验基地,其解决泥沙问题的理论和经验是伟大的创举,对于有泥沙河流上修建的水利枢纽工程泥沙问题的解决具有极大的借鉴意义和推广价值.
  • 摘要:为了研究软岩的渗流、温度与应力耦合特性以满足工程需要,本文结合热量守恒理论推导出了渗流影响下的温度场模型;并通过恒定应力下的温度影响软岩渗透率试验和恒定温度下应力影响软岩渗透性能试验,分析了水温和岩体温度、温度梯度和温度应力对软岩渗透系数的影响,得出了温度场影响下的渗流场模型,并通过试验测得修正渗流系数,加上渗流连续方程、热传导连续方程和应力应变本构方程建立了等效连续介质三场耦合分析模型.并结合工程对某重力坝算例进行三场耦合分析,与原单一因素结果比较得到了一些规律性变化.
  • 摘要:福建洪口水电站工程,根据地质揭露情况将坝基优化抬高,并采用挖掘机协助入仓浇筑河床填塘混凝土,实现了快速施工;广西那比水电站工程,将低于上游土石围堰顶高程的大坝坝体分成上下游两部分,抢浇上游坝体部分,是碾压混凝土大坝基坑赶工度汛的一种新的尝试.本文介绍上述两项坝基设计优化和坝体施工方案优化方面的具体实践及相应分析情况,供大坝基坑快速施工度汛作参考.rn 坝基设计优化抬高及坝体切块并抢浇上游坝体部分的施工方案优化,都是具备条件下的情非得已的选择,相信对于急需赶工度汛的基坑施工项目,该方案仍有积极的参考作用,但应进行谨慎的分析验算,防止应力超标。而挖掘机平仓转运混凝土虽只在少数电站的局部施工中尝试过,施工方法仍属非主流,但对设备、道路配备受限条件下的碾压混凝土大坝基础填塘混凝土突破水平布料的瓶颈,具备方便快捷的优势,不失为一种在水平运输手段不足或暂时不足条件下的非主流、非常规的快速施工方法。
  • 摘要:碾压混凝土拱坝在近几十年成为了世界范围内一种发展迅速的新型坝型.湖北省恩施市青龙双曲拱坝,坝址处河谷狭窄,两侧山体陡峻,作为一种"U"形河谷的碾压混凝土高拱坝在国内外尚不多见,其应力分布规律也很特殊,距坝底1/3到1/2坝高的下游面拱冠处出现面积较大的拉应力区.选择合理的分缝方案是改善坝体应力分布、保证大坝安全的关键技术措施.针对青龙拱坝的结构特点,本文进行了大坝施工期的温度场和应力场的三维有限元仿真分析,对各种分缝情况下坝体的应力分布规律进行分析,通过对比采用不同施工缝和诱导缝组合方案后的优劣,提出了合适的分缝方案和温控措施.本文可为同类型工程提供设计参考依据.
  • 摘要:大坝会对其下游河谷地区的居民和基础设施造成潜在威胁.波兰法律规定,必须要对第Ⅰ类和第Ⅱ类水利工程建筑物的溃坝情况进行分析,并且要对洪水波运动、波高及危险区域进行确认.不同法规都对大坝类别做出了定义,建筑物高度和水库高度及储水量等决定大坝的类别.由于很多分析是多年前进行的,因此很有必要通过现代数值法对大多数的分析结果进行验证.最新的洪水演进数学模型以及采用地理信息系统的数值地形模型将运用到波兰目前已完成的新项目框架中.本论文阐述了Besko溃坝后在Wislok河谷洪水波的预测结果.rn Besko水库数值计算的例子解决了最重要的问题(预测溃坝后带来的水力方面的影响),即河谷下游的最高水位和排水率、接近河谷特定区域的水位变化时间、洪水分布和纵向水位概况。了解这些参数,特别是洪水区的水深,可完成对风险进行分析。rn 根据认可的溃坝方案得出的数值模拟结果显示,大坝溃口的出水流量比Besko大坝断面的控制流量大10倍。溃坝15min后,溃口的水位下降了3m,5h后,下降了18.5m多。河谷的分布使得水库中的水波涛汹涌地往外流,在宽大的Besko河谷中停留了下来,然后流出了狭窄的Wislok深谷。溃坝11min后,水流出了长5km的区域。洪水行波使得宽广的Besko河谷中的水位大约升高了1m,下流河谷中的水位升高了0.70m。狭窄的沟壑,也就是大坝的下游,在13m处的水位之差是最大的。
  • 摘要:为了应对黄河水污染的严峻局面,黄河水利委员会自2008年开始探索黄河下游水量稀释调度方案编制工作.工作过程中,识别并初步解决了黄河下游水量稀释调度方案编制中的关键技术问题:①水质敏感期水量稀释调度的水质因子选取.氨氮是黄河水主要污染因子,也是黄河下游水质的长期监测因子;自然环境中河水氨氮行为复杂,但相对敏感,作为指示性指标较为合适;河水中氨氮水动力学行为非常复杂,小浪底库区其水动力学行为更为复杂,氨氮作为指示性因子,不是最优,但比较实际;②小浪底水库泄水水质预测.建立经验模型进行预测判断,初步探讨了RBF神经网络技术的运用,提出了建立小浪底库区污染物分布输移数值模型的建议;③黄河下游突发性水污染事件情境下水量稀释调度决策表的制定.采用河流一维溶质输移模型针对各种污染情境模拟水库下泄水流和污染团遭遇时间,提出了建立黄河下游水系简易的一维非稳态水流模型、水质模型、污染物数据库及制定污染物预警值的建议;④监测方案与技术.针对不同情境制定监测方案并提出建立预警监测和快速反应机制的建议.
  • 摘要:为了提高滑坡遥感自动解译的精度和效率,本文运用分形方法分别计算分析库区滑坡发育区SPOT5多波段卫星影像数据及DEM数据的分形纹理,并与原始的SPOT5多波段数据及DEM数据组合,采用常用的最大似然法进行滑坡遥感解译,分析滑坡解译精度的变化.结果表明:与单纯利用原始的SPOT5多波段卫星影像数据进行分类相比,加入地形信息及分形纹理信息,可以突出和强化滑坡的空间结构信息,提高滑坡遥感解译的精度.
  • 摘要:库岸土石混合堆积体是一种既不同于岩体又不同于土体,分布极其广泛,而又需要在工程中妥善处理的水电工程库区岸线地质材料,同时在我国大部分地区,库水位频繁调控的季节往往也是降雨集中的季节.研究库水涨落与降雨联合作用下的库岸土石混合堆积体稳定性问题,对于科学评价库岸土石混合堆积体边坡稳定性、确保大坝安全运行等具有重要意义.本文在研究土石混合堆积体工程地质特性的基础上,根据水库运行实际和库区降雨历史资料,提出了降雨模型、库水位调控模型及其组合作用模式的确定方法,建立了库岸土石混合堆积体在库水涨落与降雨联合作用下的非稳定渗流场,给出了可考虑饱和度和基质吸力影响的土石混合体非饱和抗剪强度计算公式,并研制了相应的计算分析程序.实际应用表明:采用上述方法所得计算结果与工程实际相吻合,由此验证了所提出方法的可行性和合理性,具有重要的理论意义和实用价值.
  • 摘要:拱坝设计是一项科研难题,因为一方面要从大坝几何学的方面进行考虑,坝型需要最优化以适用于山谷形状且满足所有安全准则;另一方面,经济因素也非常重要.这一研究的主要目的是确定不同的模型参数如何使得结构的性态符合上述要求.以先进的算法为基础,嵌入在已有的FE软件(ABAQUS,ANSYS)环境中逐步进行敏感性分析,以群集的方式进行图形化评估快速确认已经界定的设计参数对优化的最终产品的影响.单个几何参数的变化会导致结果发生重大的改变。等级评定法的开发和部署可以简化工程师的设计流程,极大地提高效率。任何参数变化的结果可以在短时间可视化。使用这种多维参数评估,可以保证工程优化的所有需求都被精确地执行。
  • 摘要:本文根据李家峡水电站垂线自动化观测资料,对拱冠和左右1/4拱垂线位移进行了分析,用数理统计分析方法,由多元非线性回归,建立了拱冠和左右1/4拱2185m测点高程变位统计监控模型.计算结果表明:模型精度较高,因子物理意义明确,对预测坝体变位有实际应用价值.
  • 摘要:本文依据国际大坝委员会的两个报告,提出了"泄洪道"、"施工期间的河流控制"、"大型河流的低坝"、"用于灌溉或蓄水的水库","仅用于防洪减灾的大坝"、"泥沙淤积管理"6个新型大坝设计新理念的例子,对于降低成本、提高安全性与环境友好程度具有较大意义.
  • 摘要:Tendaho大坝是一座坝高为43.5m的土石坝,建造于埃塞俄比亚大裂谷中的阿瓦什河下游.目的是支持甘蔗种植园的发展,为即将落成的一个大规模制糖厂提供原料.大坝于2008年完工,最终建成了一个容量为18.6亿m3的大型水库.然而,在水库进行部分蓄水之后,左坝肩边坡与大坝接触带处随即发生了渗漏,大坝下游侧的下半部分坝体逐渐被水完全渗透.虽然对其进行了帷幕灌浆,减轻了已经出现的渗漏问题,但是2010年的大雨,以及随之而来水库的快速蓄水,导致右坝肩及其边坡出现了更加严重的渗漏,渗漏量达到每秒数百公升.渗漏引发的山体滑坡、洪水等地质灾害容易对溢洪道和主水道的结构造成损害,使得堤坝和邻近边坡发生盐壳现象.容易导致的其他问题还有:堤坝建造材料性质发生变化,坝体横向裂缝出现,下游坝部分和坝趾排水层容易被淹没.所有这些问题都成为威胁大坝及其附属结构稳定性的巨大风险因素.考虑到问题的严重性,成立了一个技术工作小组,专门研究造成这些问题的根本原因,并提出短期和长期补救措施.有鉴于此,本研究框架如下:①调查渗漏、滑坡、坝体裂缝、洪水对溢洪道及相关设施造成损害的原因和破坏程度;②研究地质灾害对大坝稳定性造成的影响;③提出合理的减灾措施和监测措施.因此,为了实现这些目标,通过整合地质、岩土工程、水文、水文地质和工程等方法,制定了确定性的实施计划.经过对现有资料和问题的考察,进行了实地地质和结构的测绘,并实施了地球物理、岩土工程(包括岩心钻探)以及水文地质方面的调查.同时,还对渗漏、地震运动、测压计等问题进行了监测.因此,该研究揭示了问题产生的原因和程度.为了减少这些问题的发生,确保大坝的安全,还提出了各种应对措施(如:打开所有闸门降低水库水位、灌浆、下游侧大坝及坝肩边坡的稳定、通过砌石护坡和水泥喷浆使上游侧边坡稳定)和监测措施.一些建议措施(如降低水位和灌浆)的实施结果令人鼓舞;可以乐观地表示,通过实施减灾措施,将可以有效控制地质灾害问题,并确保大坝的稳定.
  • 摘要:针对窄口水库主坝坝体存在裂缝和渗漏问题,综合设计、施工、运行管理等各方面因素,考虑施工场地布置要求,进行了主坝加固多方案比选,最终采用的坝体混凝土防渗墙技术及左右岸基岩帷幕灌浆技术,不仅较彻底地解决防渗问题,而且开挖回填工程量较小、工期较短、投资小,通过分析施工前和施工后的数据,坝体渗流稳定,截渗效果良好,达到了预期效果.
  • 摘要:分布式光纤温度(DFOT)测量越来越多地用于监测及定位土石坝渗漏.在过去15年中,该方法已被成功应用,并在监测与评估方面不断改进.由于该技术对挡水建筑物监测的优越性能,该方法比其他地球物理渗漏监测方法更具优势.DFOT测量的关键特征是光纤(FO)电缆为传感器,可用于测量沿其整个长度的温度.在最近的项目中,FO电缆首次安装在心墙大坝的D/S过滤器中用来监测溢出面积.以马其顿Knezovo大坝作为研究案例,阐述了渗漏监测系统设计以及第一次监测结果.此外,文中还讨论了分析与评估短期和长期内大坝渗流行为的提高的可能性.
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