西南某水电站雾化区边坡三维渗流分析

以西南某水电站为例,依据坝址区工程地质条件构建了边坡三维模型,模拟了地形地貌、岩层分级和主要地质结构面,借鉴锦屏一级等类似工程资料确定雾化雨强度和影响范围,以年均河床水位与地下水位为控制边界条件进行三维饱和非饱和降雨入渗计算.分析渗流结果表明,坡面平缓和坡脚处的压力水头明显上升,距离坝址越远雾化降雨对边坡影响越小.该方法结果合理,实用性强.     

乌东德水电站导流洞不良地质段开挖支护数值分析

乌东德水电站是综合效益显著的大型水电工程,左右岸5条导流洞呈"左2右3、4大1小、4低1高"的格局布置,其中右岸#3、#4导流洞上游Ⅳ类围岩洞段占比较大且变形和应力相对较大,为分析#3、#4导流洞Ⅳ类围岩洞段第Ⅳ层开挖支护方案下围岩变形、破坏区分布及锚杆受力情况,采用三维弹塑性损伤有限元程序,选择#4导流洞典型断面进行数值分析。结果表明,按目前开挖支护方案施工,洞室全部开挖完成后,洞周围岩最大变形满足设计要求,洞周围岩开裂区总体在系统锚杆及预应力锚杆支护范围内,洞室全部开挖完成时锚杆平均受力在200 MPa以上,少量锚杆达310 MPa,研究成果可为#3、#4导流洞不良地质段第Ⅳ层开挖支护及现场安全施工提供依据。     

水电站蜗壳三维弹塑性损伤分析

水电站蜗壳是水电站厂房中的重要结构,水电站蜗壳结构形式和受力状况复杂,采用三维非线性有限元计算可以较好地模拟蜗壳结构的受力、变形特性,其计算成果可为工程技术人员提供设计依据。     

长期运行引水隧洞开裂衬砌受力影响规律与承载特性

衬砌裂缝是引水隧洞中常见的病害之一,衬砌开裂会对隧洞衬砌承载力和安全性造成不同程度的影响。以长期服役的东江水源工程引水隧洞衬砌为研究对象,通过现场检测确定了全洞段裂缝的产状、分布规律和开裂特征。利用ANSYS软件中的软弱薄层单元,建立了开裂衬砌的三维数值模型,得出贯穿型纵向裂缝的位置变化对衬砌结构安全性的影响,系统分析了衬砌的承载特性。结果表明,衬砌开裂条件下,衬砌结构局部开裂区的安全系数降低最为显著,尤其是拱肩位置的裂缝对结构的危害程度远大于边墙、拱顶裂缝;另外,裂缝的产生会对其他未开裂部位的受力特性及稳定性产生影响。数值模拟结果良好地体现了裂损衬砌对隧洞结构的影响规律,与现场检测结果一致,为长期服役下隧洞结构病害防治提供了参考。     

地震荷载作用下水电站厂房结构的振动应力分析

结合三峡右岸电站某机组段建立了三维数值计算模型,采用有限元与无限元耦合系统模拟水电站厂房结构无限域地基问题并应用时间历程分析法进行地震荷载作用下的动力响应计算。在蜗壳结构外围混凝土发生塑性损伤的基础上,分析了电站厂房在地震动荷载激励下各部位混凝土结构、流道系统金属结构的振动应力峰值。结果表明,地震荷载作用下混凝土结构的振动应力水平较低,对混凝土动力强度复核影响不明显,流道系统金属结构的振动应力水平较低,不会发生因强度不足而引起的破坏。     

调压室结构有限元应力分析及配筋设计

针对黄金坪水电站阻抗长廊式调压室空间结构受力条件复杂的问题,采用FLAC3D软件对调压室结构及其外部围岩进行了数值模拟,分析了不同工况下调压室衬砌结构的受力状况,并依据三维数值分析结果对调压室衬砌结构进行了配筋设计。结果表明,该调压室结构配筋设计应将最高涌浪水位工况作为控制工况,阻抗板为调压室衬砌受力最大的部位,为结构配筋的重点。     

官帽舟水电站导流洞出口优化试验研究

为解决官帽舟水电站导流洞出口水流淘刷右岸边坡所引起的山体坍塌．通过物理模型试验,对导流洞出口型式进行优化．优化后的导流洞出口下游河道水流平顺,冲坑位于河道中央．出口下游右岸边坡无淘刷,不会威胁下游狮子大桥的稳定。     

锦屏一级高拱坝断层模拟处理与分析

本文对锦屏一级高拱坝左右岸存在的f2、f5、f13、f14等断层进行了模拟混凝土置换处理,应用三维有限元法计算了坝体和基础的位移,经比较分析可知,对f5和f13断层同时进行处理可使坝体和基础的顺河向位移最小,横河向位移更为对称,并减小拱坝整体向右岸的位移。     

喜河水电站右岸边坡稳定分析

喜河水电站坝址区右岸地形较缓,风化程度较大,风化裂隙对边坡稳定以及坝肩断层对坝基都有影响。文中介绍了喜河水电站基本地质条件、右岸开挖边坡稳定分析和右岸开挖边坡设计和支护设计。     

裂隙网络介质地下水流运动参数反演分析

根据锦屏水电站坝址区揭示的地质、水文地质情况，基于Monte-Carlo法，建立了三维随机裂隙网络模型。基于结构面控制反演法原理，并以水文地质条件为基础，以水位拟合为目标。结合所建立的数学模型和最优化方法，反演裂隙网络介质的几何参数和渗透参数。参数反演结果表明了所建模型的合理性，该模型能够应用于工程实际。     

三里坪水电站地下厂房洞室群开挖后围岩稳定性分析

根据三里坪水电站地下厂房工程地质条件及洞室群布置情况,采用二维有限元软件Phase2建立典型的Mohr-Coulomb岩体弹塑性模型进行数值模拟分析。结果表明,未采取支护措施时主厂房、主变室应变及围岩塑性区较大,采取支护措施后洞室群围岩位移变形、应力、塑性区均满足设计的围岩稳定性要求。     

某引水隧洞工程衬砌结构分析

某引水隧洞为大型供水工程中的重要工程,全面系统地验证其衬砌结构的安全稳定性对工程意义重大。首先采用荷载-结构法对典型断面衬砌结构的配筋情况进行复核,其次采用地层-结构法,借助三维数值软件FLAC~(3D)对典型断面衬砌结构进行仿真模拟分析,并评估衬砌结构的混凝土强度是否满足要求。结果表明,引水隧洞衬砌结构应力满足混凝土强度要求,承载能力满足安全要求,为引水隧洞加固设计提供了参考。     

泄水建筑物内消能工的研究与应用

在国家自然科学基金-雅砻联合基金的资助下,对内消能工的研究与应用进行了综述,并结合公伯峡水电站右岸导流洞改建为水平旋流泄洪洞的实践和论证阶段的雅砻江两河口水电站导流洞的改建,提出旋流阻塞复合式内消能工的概念。     

输水洞径对调压室最佳位置的影响

鉴于在输水管道上移动调压室位置可使涌浪压力与水锤压力彼此相互消长,当两者相等即对应了调压室最佳位置。以原输水洞径不变对应的最佳位置为前提,采用电站水力过渡过程的数学模型,模拟研究了引水隧洞及压力管道直径的改变对调压室最佳位置的影响。结果表明,随着引水隧洞直径的减小,调压室需左移远离厂房以恢复到最佳位置,且移动前后蜗壳末端压力差值呈增长趋势,但变幅较小;而随着压力管道直径的减小,调压室需右移靠近厂房以恢复平衡,且压力差值较前者更为明显。     

蒲石河抽水蓄能电站地下厂房渗水原因分析

因埋深大、引水距离长,蒲石河抽水蓄能电站地下厂房排水廊道岩体渗水现象较明显。对此,结合枢纽区地质构造情况、气温变化和地下厂房结构布置等资料,以渗流场和温度场耦合机理为理论支撑,通过研究实测漏水量与气温等影响因子的相关关系,分析了不同区域的渗漏原因。结果表明,周期性变化漏水点的主要渗漏原因为出露的岩体裂隙和气温变化,而非周期性的漏水点漏水主要为内水外渗所致。研究结果可为厂房安全运行提供技术借鉴。     

六盘山隧道病害综合整治

六盘山隧道地质条件复杂,运营后隧道渗漏水、衬砌开裂及混凝土强度丧失等病害表明明显,通过对其成因进行综合分析,根据病害程度及治理原则,提出适合于六盘山隧道环境条件的病害整治措施。     

小挑坎在导流隧洞出口消能中的应用

针对山区河道导流隧洞出口布置消能措施空间有限的问题,采用物理模型试验,对比研究了预留岩埂、消力墩、连续坎与差动坎四种不同布置方案的消能效果,通过对比不同方案下导流隧洞出口水流流态、流速、冲刷等水力学指标,最终确定连续坎方案为最优方案。水面线和水流流态对比结果表明,该方案增大了水流的横向扩散,优化了水流衔接流态,大幅减小了水流衔接段单宽流量,进而降低了下游岸边流速,减小了下游河床冲刷。     

引水隧洞穿越大型断裂带围岩力学响应

针对引水隧洞地质条件复杂、岩性差异大的特征,建立仿真三维模型,采用Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,以分段开挖方式,对比纯开挖、支护开挖围岩径向位移、应力响应差异,分析研究隧洞穿越大型断裂带过程中的围岩力学行为。结果表明,断裂带右侧初始自重应力明显偏低,附近石灰岩段存在应力集中现象,开挖后断裂带左侧洞顶径向位移明显大于右侧;纯开挖时,已开挖部分洞壁径向应力趋于零,掌子面前方约3倍洞径范围应力释放与应力集中现象突出,各分段掌子面附近出现径向位移极小值点;开挖支护时,已开挖部分洞壁径向应力维持在较高水平,处于三向压缩状态,掌子面前方应力集中现象减弱,在各分段开挖掌子面前方应力释放区内,径向应力极小值点和径向位移极大值点一一对应,间接反映支护时机对围岩力学响应的影响。研究成果可为引水隧洞施工提供指导。