龙首水电站碾压混凝土拱坝设计与施工

龙首水电站大坝地处西北高温高寒高震地区,针对特殊的地质及气候特点,在拱坝设计巾对体形、抗裂、抗渗、抗冻、抗震结构和筑坝材料方面进行了详细的研究,提出了独特的设计方案,现大坝已安全运行6年多,实践证明效果良好.为此,对龙首碾压混凝土薄拱坝布置、体形设计及大坝的主要特点和运行情况进行了重点介绍.     

普定拱坝温度场反馈分析及开裂仿真

利用ANSYS软件及其二次开发技术,对普定碾压混凝土拱坝温度场进行了参数敏感性和仿真反馈分析研究.在此基础上,采用三维有限元法对该拱坝进行了全过程应力仿真计算.结合实测资料和计算结果,重点分析讨论了普定拱坝贯穿裂缝产生的可能原因,并针对碾压混凝土拱坝设计及施工提出了相关建议.以上研究提供了一种碾压混凝土拱坝温度场反馈分析及开裂仿真研究的初步思路,其分析结果对于类似工程具有一定的实际参考价值.     

水工建筑物初生空化数及其比尺效应研究进展

水工建筑物结构水力设计中通常涉及防空蚀设计,一般规定水流空化数σ_i<0.3的区域或者流速大于15 m/s的部位要进行防空蚀设计。水工建筑物不同部位结构,初生空化数不同,该值的分析一方面通过理论计算,另一方面则是通过减压模型试验,试验不可避免地存在比尺效应。对目前国内外初生空化数的计算公式加以总结,指出不同公式的优缺点及适用条件;对初生空化的比尺效应进行相应归纳,为模型试验测定初生空化数提供新的思考方法;同时总结了水工建筑物不同部位初生空化判断标准,为相应的设计研究提供具体详细的指导。     

基于CFD的挑流泄洪雾化特性研究

针对泄洪雾化影响范围不易采用数学模型直接模拟的问题,以某高坝电站泄洪为研究对象,先采用三维数学模型计算挑流水舌入水流速、入水角度等水力特征值,再基于此特征值选用原型观测校正后的计算公式预报泄洪雾化范围,并通过物理模型试验对计算结果进行验证分析。结果表明,受比尺效应影响,物理模型试验预测的雾化影响范围小于公式计算的范围,但两者的变化趋势一致;雾流受惯性力和水舌风作用,沿水舌轴线做爬坡运动,与原型观测现象一致;受出口挑流影响,泄洪雾化影响集中在水舌落入点的下游,而水垫塘上游、右岸降雨强度较小,影响范围有限。     

复杂地形条件下土石坝心墙安全关键问题探讨

复杂地形条件下心墙与陡峻岸坡剪切渗流安全、岸坡突变引起的坝肩横向张拉破坏、狭窄河谷心墙应力安全及变形稳定是土石坝心墙安全关键问题。基于国内外最新研究成果,探讨了上述问题的形成原因及作用机理,揭示了工程建设需进一步深入研究的方向。结果表明,心墙与岸坡接触部位在发生大剪切变形后仍具有较高的防渗抗渗性能;受主应力偏转、不均匀变形以及低围压土体剪胀特性的影响,在心墙顶部20～30 m范围内的土体,蓄水后应力变形条件将变得十分复杂,是较易诱发心墙发生水力破坏或接触渗透破坏的薄弱环节,工程建设应引起足够重视。除了严格坝体变形控制措施外,建议在高土石坝左右坝肩易发生裂缝区域,可采用接触粘土代替砾石土料,必要时采取预埋灌浆管、降低水库初期蓄水速率等工程措施,进一步降低高坝大库蓄水运行风险。     

贵阳院坝工技术的发展

国家电力公司贵阳勘测设计研究院自1958年成立以来,从贵州猫跳河梯级的小型水利水电工程起步,发展成为今天贵州省惟一的百强设计单位,45年来为我国及贵州省的坝工技术水平提高及发展作出了较大贡献。本文主要介绍该院坝工技术45年来的发展成就及所具有的优势和未来发展目标。     

普定碾压混凝土拱坝温度场仿真研究

利用ANSYS软件及其二次开发技术,基本实现了碾压混凝土拱坝温度场全过程的仿真计算. 根据数值仿真计算并结合理论分析及我国首座碾压混凝土拱坝某些温度监测数据,得出了影响坝体温度场变化及其仿真计算可靠性的主要因素. 为检验普定拱坝温度场仿真分析结果的合理性,将仿真结果与实测值进行了比较分析,计算分析结果可为深入研究普定碾压混凝土拱坝真实工作性态提供参考依据,具有一定的工程应用价值.     

普定碾压混凝土拱坝及运行管理

普定碾压混凝土拱坝是我国首座碾压混凝土拱坝，于1993年年底开始蓄水，至今已正常运行14年。经受了多次洪水考验。本文重点介绍了该坝设计特点、质量检查基本情况及该坝建成后的运行管理情况。     

我国建成的首座碾压混凝土拱坝——普定坝

普定坝是结合我国“八五”科技攻关，应用碾压混凝土材料和筑坝新技术建成的首座碾压混凝土拱坝。其为定圆心、变半径、变中心角、等厚双曲非对称拱坝，采用高掺粉煤灰和低水泥用量的碾压混凝土作为筑坝材料，坝体采用碾压混凝土自身防渗。质量检测和7年挡水运行考验证明，在同等环境条件下，碾压混凝土的抗裂性远远高于常态混凝土的抗裂性；普定坝消能工程消能效果良好。普定碾压混凝土拱坝总体质量远高于国外同期建设的碾压混凝土拱坝，在许多力学指标及物理性能上不亚于或低于我国同期建设的常态混凝土坝。     

龙首水电站碾压混凝土拱坝结构设计

龙首水电站位于甘肃张掖黑河中游，地处西北高温差、高寒、高震地区。针对特殊的地质及气候条件，龙首碾压混凝土薄拱坝在体形设计和抗震、抗冻、抗裂、抗渗等结构设计上进行详细的研究，提出了独特的设计方案，如在拱坝坝身开设大中孔，坝身诱导缝与拱端周边短缝相结合等，现大坝已建成并安全运行，实践证明效果良好。