水布垭水利枢纽工程总体布置方案研究

系统地介绍了水布垭水利枢纽的布置方案研究过程与最终的枢纽布置方案.根据水布垭工程的地形地质条件,在枢纽布置总格局研究的基础上,确定了左岸布置溢洪道和导流隧洞,右岸布置地下电站厂房与放空洞的枢纽布置格局;通过坝轴线的比较,大坝布置在水布垭峡谷河段偏上游位置更有利于其它主要建筑物的布置与调整;通过大量的方案比较论证,水布垭枢纽布置为:大坝采用混凝土面板堆石坝、左岸布置台阶式窄缝挑流消能溢洪道、右岸布置引水地下电站与放空洞.     

水布垭水利枢纽设计创新与实践

水布垭水利枢纽,大坝高233 m,为目前世界上最高的面板堆石坝.泄洪最大水头180 m,最大泄流量18 320 m3/s,最大泄洪功率3.1万MW,且消能区地质条件复杂.地下电站厂区为上硬下软、软硬相间的层状岩体,软岩广泛分布,且层间剪切带十分发育,成洞问题十分突出.防渗帷幕沿线300 m高程以上强烈溶蚀,溶洞相当发育.围绕水布垭工程中的技术难题,经过国家"九五"科技攻关、前期设计科研和建设过程中大量的专题研究,取得了一批创新性成果并应用于工程实践,成功地解决了工程中的一系列关键技术问题.     

高寒地区水工混凝土防护修复技术与应用

高寒地区水工混凝土建筑物处于超大温差、极端低温、强辐射、大风、干燥等复杂条件,混凝土结构容易产生以冻融破坏为代表的劣化病害,防护修复技术是常用的劣化防治措施之一。通过有限元方法对冻融循环作用下水工建筑材料劣化过程及影响规律进行了模拟计算。结果显示,在周期变温荷载作用下,孔隙水结冰产生的冻胀应力是导致混凝土耐久性降低的主要因素。除了改善混凝土本体抗冻性外,还应采用表面防渗处理,如表面涂层防护,以控制混凝土内部含水量和冻胀应力,提高抗冻融能力。介绍了高寒地区水工建筑物防护修复材料的选择原则、种类特点和施工工艺,总结了防护修复技术在高寒地区的典型工程应用,为高寒地区水利水电工程维护提供了一定的参考借鉴,并从材料性能、配套设备、工艺拓展、标准制定4个方面进行了展望。     

水布垭面板堆石坝的应力变形分析

在现场实际的开挖地形和填筑方式条件下,对水布垭面板堆石坝工程进行了施工模拟和水库初期蓄水仿真计算分析,并和实测结果进行对比.结果表明:在复杂加载路径下,水布垭面板堆石坝体和混凝土面板应力变形性状符合一般规律;模拟加载过程越真实,计算结果与实测结果越接近;堆石体的应力变形与应力历史(或应力路径)有关,在计算中,应尽可能真实地模拟实际加载路径;蓄水前后水布垭整个坝体工程都处于安全稳定状态.     

水布垭高面板坝设计

水布垭混凝土面板堆石坝坝高233 m,为目前世界上已建和在建同类坝型之最高.大坝的设计基本上是按传统概念设计,但大坝的趾板设计以及上游坡挤压边墙固坡技术的采用亦有新意.简要介绍大坝布置、坝体分区与坝料设计、坝基处理、趾板、面板、分缝和止水、观测设计,以及料源规划等.大坝目前基本建成,并正在蓄水,2007年7月可实现发电,大坝监测系统显示大坝目前运行正常.     

平底钢岔管体型设计与受力特性分析——以西藏德罗水电站为例

对称平底钢岔管各管节的管底在同一高程,钢管检修时,水体能自流排放,方便检修,但使用常规的解析方法对平底钢岔管进行体型设计较为困难,出图效率也较低。提出在CATIA中建立对称平底钢岔管的标准模板,以适应不同尺寸钢岔管的三维设计,并以德罗水电站中钢岔管为例,采用ANSYS程序对月牙肋钢岔管、平底月牙肋钢岔管及平底三梁钢岔管的受力特性进行分析。结果表明：3种形式的钢岔管均能满足受力要求,其中月牙肋岔管受力最优,但排水不便;平底钢岔管采用三梁进行加强后,加强梁与岔管管壁应力得到显著改善;平底钢岔管既能方便排水检修,也能满足受力要求,可在工程中推广应用。     

水布垭混凝土面板堆石坝主要技术创新及应用

水布垭面板堆石坝最大坝高233.0 m,为当前世界已建最高面板堆石坝。为确保大坝长期稳定运行,通过包括国家"九五"国家科技攻关等一系列的研究与实践,在筑坝材料性能及试验方法、坝体变形控制、防渗系统结构和材料、施工与质量控制、原型观测等方面取得了多项创新成果,并成功应用。水布垭工程形成的系统性超高面板坝筑坝技术,改变了面板坝仅靠经验和类比设计的模式。逾13 a的运行监测表明,大坝最大沉降仅2.65 m,最大渗漏量仅66 L/s,大坝结构安全,运行状态良好。     

水布垭防淘墙有限元分析

在水利工程实践中,考虑到地形、地质和水力学条件,需要在下游出口河道两岸设置防淘墙,以免因泄洪冲刷引起的边坡失稳.对与水布垭防淘墙有关的一些问题进行了有限元计算分析.结果表明,泄洪冲刷对防淘墙和附近的岩体有一定的影响;采用预应力锚索加固措施可以改善防淘墙及附近岩体的应力变形状况.此外,作为探讨,对防淘墙采用普通单元和梁单元进行模拟,并对结果进行比较.     

水布垭混凝土面板堆石坝的渗流控制体系

2008年完工的水布垭混凝土面板堆石坝是当前世界上最高的面板堆石坝.本文通过大坝面板、趾板及其止水结构设计,坝体断面分区及其水力过渡设计,坝基渗流控制设计的介绍,详细地阐述了水布垭面板堆石坝的渗流控制体系.自水库蓄水以来,大坝已经经历了较长时间的高水位运行,渗漏量一直很小,没有产生渗流异常现象,说明渗流控制体系已经成功地形成并且运行正常.