洪屏抽水蓄能电站地下厂房洞室群渗控措施效果评价

洪屏抽水蓄能电站地下厂房地质条件复杂,洞室较多,为检验现有的防渗排水措施的预期渗控效果,利用改进的节点虚流量法求解有自由面的无压渗流问题,采用改进的排水子结构法模拟排水孔,通过计算正常运行工况、降雨入渗、改变排水孔间距等控制性因素,分析了不同条件下地下厂房渗流场的工作状态。结果表明,现有的防渗排水系统合理,可达到预期渗控效果。     

深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流特性研究

采用固定网格并借助于节点虚流量法求得渗流自由面,通过改进排水子结构法和排水孔开关器技术,针对裂隙与断层等结构面以及外水压力影响,用三维渗流有限元法计算得深圳抽水蓄能电站地下厂房渗流场分布规律,经过对各计算工况渗流特性的对比和综合分析,得出优选的渗控方案.     

三板溪地下厂房洞群围岩渗流场分析

运用渗流场有限单元法求解固定网格的节点虚流量法和排水孔排水予结构技术，引进溢流型排水扎、逸流型排水孔和排水孔开关器等概念，在水力等效多孔隙介质渗流模型假定的基础上，对三板溪水电站地下厂房洞群围岩渗流场进行了三维计算，给出渗流场水头和引水隧洞衬砌外水压力的分布，论证和分析了各洞室围岩区的渗流场特性，防渗与排水设施渗控方案的合理性及存在的缺点，并提出相应的改进意见。     

二滩高拱坝坝基灌浆帷幕防渗效果研究

以运行期的二滩拱坝为例,考虑高拱坝坝基存在断层及有自由面排水孔幕情况,利用三维渗流场有限元模拟法、改进排水子结构法和隐式复合材料单元法建立了高拱坝坝基渗流场有限元数值模型,模拟了灌浆帷幕和排水孔幕同时作用时的拱坝实际渗流场,再假设坝基灌浆帷幕失效模拟了该工况下的坝基渗流场,通过比较分析研究了高拱坝坝基灌浆帷幕的防渗效果。结果表明,灌浆帷幕失效后二滩高拱坝坝基渗流场依然可在排水孔幕作用下保持稳定,坝肩部位渗流场稳定性明显降低。     

300m级高土石坝地下厂区渗流场及渗控措施研究

针对双江口水电站地下厂区的复杂渗流问题,采用三维有限元法和多变量多阶优化法,反演了地下厂区天然渗流场,并对比分析了不同渗控方案下地下厂区的渗流场、渗流量等分布特征。结果表明,地下厂区天然地下水位较高,排水廊道及排水孔幕的排水降压效果显著。     

泰安抽水蓄能电站渗控系统的优化设计分析

利用三维渗流分析模型和排水孔模拟新方法，对泰安抽水蓄能电站工程区渗控系统进行优化分析，结果表明，在上库区土工膜覆盖面的大小对上库的渗漏量、F1断层及其影响带保护有较大影响；地下洞室区的地下水位主要受其自身的渗控系统控制，设计方案满足工程安全运行的需求。     

抽水蓄能电站三维渗流场有限元建模优化技术

建立抽水蓄能电站三维整体模型的重点在于协调走向各异的挡水坝段、合理布置纵横交错的洞室管道、准确反映关键地质不良体及精细刻画密集渗控措施。基于句容抽水蓄能电站系统构成及水文地质特性,从加速平面解码和优化三维网格生成技术两方面入手,对全断面节点对接技术进行优化改进,建立了多元地质结构分层条件下含密集排水孔幕的抽水蓄能电站三维渗流有限元模型。该模型不仅提高了建模效率,解决了原算法过于依赖网格的缺陷,同时三维网格兼灭和水平分层功能的实现,为施工填筑过程中应力计算提供了可行性。     

广州蓄能水电厂水工运行总结与思考

为改进设计，提高中国抽水蓄能电站的建设管理水平，从水库库容、地下厂房抗振、渗漏、排水，高压隧洞充排水和安全监测系统等方面全面总结了广州蓄能水电厂20年的经验总结和教训。结果表明广州蓄能水电厂水工建筑物设计运行基本合理，但仍有一些值得改进的地方。     

基于流固耦合的高压混凝土隧洞衬砌结构配筋研究及应用

当采用面力理论计算新疆阿尔塔什水利枢纽工程的发电引水隧洞的配筋量时,衬砌含筋量巨大,与实际情况不符合。对此,采用岩体弹塑性渗流—应力—损伤耦合模型,将动态变化的体积力施加于整个模型,得出混凝土衬砌应变情况,根据衬砌应力按照现行规范进行限裂配筋。计算得出了围岩、衬砌的渗流场、应力场和相应的水力梯度以及最高外渗水头。结果表明,考虑流固耦合下的高压隧洞衬砌应力小于面力理论计算的成果,且前者计算出的混凝土衬砌配筋量远小于后者的计算结果。研究成果可为类似隧洞设计提供参考。     

压力隧洞钢筋混凝土衬砌开裂数值模拟研究

立足于直接求解压力隧洞设计所关注的衬砌裂缝条数和裂缝宽度,同时考虑混凝土衬砌的开裂、钢筋的作用、钢筋与混凝土间的粘结滑移以及围岩的作用,建立了压力隧洞钢筋混凝土衬砌开裂的数值模型,并编制了相应的计算程序。采用该计算程序对压力隧洞钢筋混凝土衬砌开裂问题进行数值模拟研究,分析了钢筋量、围岩条件对裂缝条数和裂缝宽度的影响,并着重与现行规范进行对比分析。结果表明,所建模型能反映压力隧洞钢筋混凝土衬砌作为地下结构的受力特性;围岩条件对裂缝条数和宽度均有明显影响;压力隧洞钢筋混凝土衬砌限裂的关键在于改善围岩条件,不宜盲目加大钢筋量。该研究结果对压力隧洞工程实践具有一定的指导价值。     

蒲石河电站地下厂房排水降渗安全运行分析

为将渗漏水控制在主副厂房等洞室外,蒲石河抽水蓄能电站地下厂房采用外围排水及内部排水两套排水体系,但在电站竣工后,地下厂房和周边的排水廊道一直存在渗水现象,部分区域渗水量较大。为此,结合目前的堵排防渗结构,研究了渗漏水的变化特点,并通过环境量同位素检测方法查找渗水来源,分析评价了在现渗流场下洞室围岩的外水压力和变形情况。结果表明,防渗排水结构设计合理,在阻截渗漏水、降低渗透压力上效果明显,厂房洞室在现有渗流场下能安全运行。     

混凝土大坝排水孔转异特征研究

借助有限元数值分析方法，通过改变排水孔排水性能来模拟排水孔对大坝渗流场的影响。研究排水孔的转异特征，为选择经济合理的排水孔设计方案提供理论依据。研究结果表明，对布置有坝基排水孔的大坝而言，坝基渗流量相对库水位的变化存在一转异拐点，当排水孔渗透系数比坝基岩体渗透系数大2个数量级以上时，坝基渗流量已基本没有变化；坝体浸润线与坝体排水孔的排水效果密切相关，当坝体排水孔发生转异时，坝体排水孔相对于坝体混凝土的渗透系数在10^3左右。     

排水子结构节点凝聚的节点映射法

根据映射原理将排水子结构内的无序节点编号映射为节点凝聚所需的特殊编号,按映射后的节点编号进行节点凝聚并形成子结构的渗透矩阵,然后根据逆映射原理将渗透矩阵和渗透方程右端项逆向映射为原子结构的渗透矩阵和右端项,实现原排水子结构的节点凝聚以及总体渗透矩阵和右端项的组装。方法实现简单,效率高,可应用于其他类型子结构的节点凝聚中。     

Fluent数值模拟重力坝坝基渗流场的准确性分析

为探明程序中多孔介质模型求解重力坝坝基渗流场问题的准确性,采用基于有限体积法的Fluent 数值模拟程序求解坝基渗流场,以半无限深简单地下轮廓线的二维稳定有压渗流场为例,不考虑多物理 场耦合时,基于渗流理论,采用理论求解法计算渗流场各测点表征量的精确解,并与Fluent后处理程序 输出的相应测点同一表征量的数值模拟结果进行了比较。结果表明,基于有限体积法的数值模拟结果与 理论解相比误差在3%以内,可满足工程精度要求。     

虹吸管与辐射井相结合的尾矿坝排渗系统排渗效果分析

尾矿坝浸润面的位置直接影响坝体的稳定性。为快速有效地降低尾矿坝浸润面,提出了一种虹吸管与辐射井相结合的尾矿坝排渗系统,该系统利用自流式虹吸管代替排渗井中的抽水泵,以减少维护和运行费用、降低施工难度。进而以某尾矿坝工程为例,首先采用数学解析法计算了排渗井的渗透流量和虹吸管所需管径,初步确定了该系统的可行性;然后根据该工程尾矿料特性,建立了三维有限元渗流分析模型,利用子结构有限元法,对比分析了排渗井的排渗效果。结果表明,该排渗系统具有良好的排渗效果,并且虹吸管管径可满足工程施工要求。