观音阁水库底孔布置和结构设计

观音阁水库底孔布置特点是在碾压混凝土坝内开设大型孔洞。本文针对碾压混凝土特点，介绍了底孔布置入结构设计的论述。     

观音阁水库碾压混凝土坝底孔设计

观音阁水库大坝均采用碾压混凝土施工。泄水底孔坝段设2个底孔,采用通仓、薄层以及与其他坝段联合碾压连续上升的快速施工方法。针对碾压混凝土的特点,对底孔结构布置、结构分析及底孔细部设计作了初步探讨,比较后选用了长压力管道方案。其特点是在碾压混凝土坝内开设大型孔洞。计算分析认为:底孔坝段碾压混凝土结构布置,不影响底孔型体选择和泄流能力,坝体最大主压应力小于2.0MP a,坝体内部碾压混凝土强度满足应力要求。在外荷载作用下,孔口最大拉应力为1.0～2.0MP a,符合常态混凝土坝孔口分布规律。机械激振力对底孔结构不产生破坏性影响。     

戈兰滩水电站碾压混凝土重力坝设计

戈兰滩水电站碾压混凝土重力坝最大坝高113 m,采用表、底孔重叠布置的泄水型式和表孔台阶消能与宽尾墩、底孔跌流加消力池的联合消能布置,很好地解决了大流量、窄河谷枢纽布置问题。采用复掺石灰石粉和铁矿渣掺和料缓解了碾压混凝土粉煤灰短缺问题。通过枢纽布置优化比选,使得河床最高坝段和厂房地基均座落在坝址区力学指标最优越的安山岩上。     

阿海水电站枢纽布置设计综述

阿海水电站工程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、坝后主副厂房等组成,枢纽布置合理紧凑。碾压混凝土坝置于横向谷、砂岩与板岩互层状坝基岩体,横向谷互层基岩状对坝基防渗、坝肩边坡稳定有利。X型宽尾墩＋跌坎＋消力池的消能方式,能减小冲击和脉动,提高消能效率。     

碾压混凝土重力坝底孔缺口坝段三维有限元应力分析

采用三维有限元法对某碾压混凝土坝、底孔缺口坝段在设计洪水过流情况下,顶部未到设计龄期的碾压混凝土和大型导流底孔周边的应力分布进行了分析.以验证方案的可行性,为碾压混凝土坝的施工组织设计提供参考依据.     

白石水库工程设计的几个特点

白石水库是辽宁省西部干旱地区大凌河干流上的一座大型水库，是继观音阁工程之后修建的第二座ＲＣＤ碾压混凝土重力坝。根据大凌河多泥沙的特点，在底孔表面采用了耐磨蚀的硅粉混凝土新材料，应用了油压启闭机新技术，在大坝下游折坡处用弧型连接，对水工建筑物等亦作了特殊布置。     

碾压混凝土坝底孔缺口坝段三维有限元应力分析

采用三维有限元法对某碾压混凝土坝,底孔缺口坝段在设计洪水过流情况下,对顶部未到设计龄期的碾压混凝土和大型导流底孔周边的应力分布进行了分析。以验证方案的可行性,为碾压混凝土坝的施工组织设计提供参考依据。     

白石水库工程设计施工特点

白石水库大坝是在东北寒冷地区多泥沙河流上修建的一座RCD碾压混凝土坝．枢纽布置采用了符合多泥沙河流特点的底孔集中布置方案，实现了高掺粉煤灰的碾压混凝土配合比，发展了RCD筑坝技术．溢流坝采用异型宽尾墩挑流消能，效果十分理想，在国内外尚属首例．同时采用了一系列新技术、新工艺和新材料．在两年主体工程施工中，本着“科学决策、超前运作”的精神，争取了被压缩的一年的工期，避免了技术复杂、投资昂贵的冬季施工．     

光照水电站大坝底孔优化设计

光照水电站大坝原设计的2个底孔主要承担后期度汛及水库放空的任务。为加快大坝碾压混凝土施工进度,节约工程投资,对大坝底孔进行了优化设计。本文介绍了该大坝取消1个放空底孔后仍满足水库放空、施工度汛和下泄生态流量等要求的设计优化过程。该优化设计同时简化了水工建筑物结构布置,降低了大坝施工难度,工程效益显著。     

向家坝水电站左岸大坝混凝土快速施工

金沙江向家坝水电站左岸大坝混凝土全面浇筑时间比原计划滞后了5个月。为此,采取了对不良地质体改用碾压混凝土回填,导流底孔顶板采用钢衬封顶,增大大坝浇筑高升层,调整施工设备布置等快速施工方法,从而保质保量地实现了主河床按期截流。     

再论混凝土浇筑块长度与其水平约束应力

对基础混凝土浇筑块进行了温度应力有限元仿真计算。研究了40m和60m长单层浇筑块和多层浇筑块在改变材料参数和施工参数情况下的水平约束应力;展示了在时间与空间的叠加效应下,最大水平约束应力与浇筑块长度的复杂关系。其成果可供底宽过大的大坝在选择施工材料、制定分缝方案与施工计划时参考。     

中国水科院水工结构研究成果丰硕国际领先

中国水科院在水工结构研究方面,成果丰硕,国际领先。首创了混凝土坝温度应力完整的理论体系和合理的温度控制措施,解决了大坝裂缝这个世界性难题;开创了拱坝优化数字模型、求解方法和计算软件,可节省坝体混凝土10%~30%,已应用于一百多座拱坝,节省投资二十余亿元;首创了混凝土坝仿真分析方法与软件,完全按照混凝土坝实际施工的气候条件、施工进度和随着不同高程的各层混凝土的不同龄期而变化的力学热学特性,计算结果与实测资料吻合一致,使大坝应力分析水平大幅度提高;首创了混凝土坝数值监控方法,把仪器观测与有限元计算方法结合起来,可求出从开工到运行各个时间大坝真实的应力场和安全系数,建立了大坝安全监控新的可靠平台;发展了混凝土徐变理论,提出了两个定理,可判断徐变对坝体应力和变形的影响,提出了混凝土徐变应力分析的隐式解法,提高了计算精度和效率,当时在全球率先编制了5个水工结构有限元计算程序,提供给全国有关单位,使我国水工结构计算进入"有限元时代",计算水平实现飞跃。     

Numerical modelling of supercritical flow in circular conduit bends using SPH method

The capability of the smoothed-particle hydrodynamics(SPH) method to model supercritical flow in circular pipe bends is considered. The standard SPH method, which makes use of dynamic boundary particles(DBP), is supplemented with the original algorithm for the treatment of open boundaries. The method is assessed through a comparison with measured free-surface profiles in a pipe bend, and already proposed regression curves for estimation of the flow-type in a pipe bend. The sensitivity of the model to different parameters is also evaluated. It is shown that an adequate choice of the artificial viscosity coefficient and the initial particle spacing can lead to correct presentation of the flow-type in a bend. Due to easiness of its implementation, the SPH method can be efficiently used in the design of circular conduits with supercritical flow in a bend, such as tunnel spillways, and bottom outlets of dams, or storm sewers.     

中国是世界拱坝大国也是世界拱坝强国——在《特高拱坝建设总结及安全运行管理研究》会议上的发言

中国拱坝数量占全世界的40%,数量最多;世界最高的三座拱坝都在中国,因此中国是世界拱坝大国。中国解决了岩溶地区拱坝防渗、狭窄河谷拱坝大流量泄洪等技术难题,发展了碾压混凝土拱坝筑坝技术。中国学者首创大坝混凝土标号分区技术,首创混凝土坝温度应力理论体系,解决了大坝裂缝这一世界性难题;建立了拱坝优化理论、混凝土坝仿真分析方法、混凝土坝有限元等效应力方法、混凝土坝数值监控方法等,在拱坝设计和科研上取得了全世界最多的重要成果,因此中国既是世界拱坝大国,又是世界拱坝强国。     

世界已建高坝大库统计分析

为了解和掌握世界范围内的高坝大库建设情况,统计全球已建成的特大型高坝大库资料。在此基础上,根据地区、坝型和建成年代对高坝大库有关特征进行分析,总结了世界高坝大库的地区分布规律、主要坝型和历史建设趋势,得出如下结论:世界高坝大库工程主要分布于亚洲、欧洲、北美洲;高坝的坝型通常是混凝土拱坝、堆石坝和混凝土重力坝,而形成特大水库的大坝多为混凝土重力坝、堆石坝和混凝土拱坝;高坝大库工程基本上建成于1945年以后,目前世界高坝大库的建设中心已转移至中国。     

宝泉抽水蓄能电站工程特点和设计优化

宝泉抽水蓄能电站工程的主要特点是:上水库库盆采用库岸沥青混凝土和库底粘土联合防渗形式;上水库库盆边坡较陡,防渗用原材料及施工队伍均来自国内;采用了独特的施工交通布置;对引水系统上斜井穿越两个古风化壳进行了分期处理;引水高压钢支管采用国产高强钢板等。招标技施阶段还进行了设计优化,主要有:加大尾水洞洞径、取消尾水调压室;下库区混凝土采用人工砂石骨料等。宝泉电站的经验可供类似工程参考。     

混凝土重力坝-面板堆石坝复式结构型式研究

针对目前特高面板堆石坝存在的面板挠曲变形大、面板缝易拉开、底部面板不能检修等突出问题,提出了一种适用于特高面板堆石坝的新型坝体结构型式——混凝土重力坝-面板堆石坝复式结构。重点分析了施工期、蓄水期及蓄水期发生地震时,新型复式结构混凝土重力坝的高度、上下游坡比、趾板布置等体型参数变化对大坝结构应力变形及面板挠度等指标的影响,为新型结构型式体型的选择提供参考。优选的新型复式结构型式与常规堆石坝结构的计算结果对比分析表明,复式结构除周边缝张开变位及施工期面板应力大于常规面板坝外,其他指标均占据优势,且周边缝张开变位完全在相应规范及止水结构允许变形范围内,并具有较高的安全裕度。新型挡水结构可缩短混凝土面板长度,改善面板受力状态,减少面板挠曲变形,并有效提升面板堆石坝坝踵及趾板部位的可维修性。     

现代坝工技术及其发展趋势(一)

简要回顾坝工技术发展的历史，重点介绍重力坝、拱坝和土石坝等坝型在设计理论、设计方法和筑坝技术等方面的发展过程和当前研究水平，针对计算分析中存在的问题，反分析研究愈来愈受到重视．同时也对当前流行的碾压混凝土坝、混凝土面板堆石坝、复合土工膜防渗土石坝等新材料、新坝型、新技术进行了论述．在深厚透水坝基防渗处理方面重点介绍混凝土防渗墙技术和高压喷射灌浆处理技术等．     

数值分析方法在混凝土坝安全评估中的应用综述

当前我国是世界水电建设的中心,面临的许多混凝土高坝安全评估问题均为世界级难题,数值分析是当前混凝土高坝安全评估的主要手段。本文从混凝土材料的本构关系、数值分析方法的进展、有限元方法在混凝土坝安全评估中的应用3个层次对研究现状进行了简要的总结和评述,讨论了混凝土断裂力学本构模型和损伤力学本构模型的研究进展,比较了连续数值方法和非连续数值方法在混凝土坝安全评估中的优劣势,最后对混凝土坝安全评估的研究方向进行了展望。     

我国混凝土坝坝型的回顾与展望

坝型选择是否合理,影响到工程造价、建设速度甚至工程质量。影响坝型选择的因素包括:工程特点、坝型特性、国家技术经济水平、筑坝技术的发展及筑坝经验的积累。我国早期曾建造较多的支墩坝、宽缝重力坝和少量空腹重力坝,自20世纪90年代以后,这些坝型均已停建。目前建造的都是拱坝和重力坝。近年碾压混凝土重力坝和拱坝得到快速发展。笔者认为,在气候温和地区,碾压混凝土大跨度连拱坝和大头坝也是可以探索的坝型。