回龙蓄能电站上水库裂隙岩体三维渗流研究

通过对上水库地质条件的充分认识和掌握，建立了由面状裂隙类、带状断层类渗流方程和裂隙岩块渗流方程组合构成的库坝区双重裂隙系统的三维渗流分析计算模型。然后，对地质体、防渗体及坝体进行了计算单元划分，最后，根据两种边界条件下各种工况、防渗方案的渗漏量计算结果分析，选择并确定了上水库采取全封闭的防渗处理方案，解决了上水库防渗处理方案选择的难题。     

回龙抽水蓄能电站上库防渗形式研究

回龙抽水蓄能电站水量较少，上库库盆存在较严重的渗漏问题，如果不采取防渗措施将会直接影响电站运行。根据电站的地形地质情况和投资限制要求，对上库共考虑了6种防渗方案。通过非连续介质岩体三维渗流模拟方法对库区进行渗流分析和方案比选，最终确定了主干裂隙采用混凝土板、次要裂隙采用喷混凝土的组合全包的刚性防渗方案，这种刚性组合防渗方案在国内外抽水蓄能电站库盆防渗措施中尚属首例，实践证明，该方案具有安全可靠、施工方便、经济合理等特点，能达到理想的防渗效果。     

泰山抽水蓄能电站上库防渗效果分析研究

本文在裂隙岩体渗流模型的基础上,通过数值模拟得到了上库防渗设施不同破损部位和面积条件下的库区裂隙岩体渗流规律,进一步判定防渗设施的破损部位、面积,从而指导现场渗漏监测和电站安全稳定运营管理,通过计算得到了各工况条件下的上库右岸排水廊道及库底廊道渗漏量并与监测资料对比,给出有效的建议和治理策略。     

抽水蓄能电站库盆防渗技术研究

回龙抽水蓄能电站自2004年投产建成以来,经过十多年的运行,上水库库盆因特殊的地形、地质导致渗漏问题较为严重。传统的库盆防渗如钢筋混凝土面板、沥青混凝土面板等工艺不能满足运行阶段回龙上库库盆防渗要求。经过优化分析,上库采用了基层挂网并涂抹高强砂浆、聚脲喷涂的全封闭组合防渗新工艺,目前渗流量约占库容总量的0. 008%。通过对全库盆防渗方案、防渗材料选择及现场施工管理等进行总结,以期为类似工程提供参考借鉴。     

高压旋喷灌浆在磨刀水库防渗加固中的应用

大坝渗漏是影响水库大坝安全运行的重要问题,本文结合高压旋喷灌浆在磨刀水库防渗加固中的应用实例,通过几种防渗灌浆技术的比较,以及大坝防渗加固前后的渗流稳定对比分析,对高压旋喷灌浆技术在磨刀水库防渗加固中的安全适用性进行研究。     

锦屏一级水电站渗流水质及析出物分析

大坝水质分析是监视帷幕和大坝混凝土是否被溶蚀的重要手段,也是检验基础处理效果及帷幕防渗效果的重要途径。在锦屏一级水电站库水位为死水位和正常水位时,进行渗流水和析出物的采样,然后对渗流水与库水的化学分析成果进行了比较分析。分析结果表明,渗流水水源主要为库水,其中某些位置的渗流水可能是山体渗水和绕渗进来的库水的混合水,说明帷幕防渗性能良好。另外,根据相同取样点、不同取样时间的水样对混凝土腐蚀性对比分析后发现,帷幕和大坝混凝土被溶蚀程度不高。     

U形混凝土衬砌渠道刚性连接缺陷渗漏损失评估方法初步研究

如何精确评估季冻区U形混凝土衬砌结构刚性连接缺陷裂隙渗漏损失是渠道防渗工程中必须要考虑的重要问题之一。基于裂隙渗流立方体定理和规范中推荐使用的经验公式对缺陷裂隙渗漏量计算,表明利用裂隙渗流公式评价渠道衬砌刚性连接缺陷裂隙渗漏损失是可行的。规范推荐公式的计算过程仅反映单位长度渠段上的平均渗漏情况,不能准确反映出混凝土衬砌渠道渗漏水位置,针对这一关键问题,提出建立坐标系,建立裂隙渗流计算函数,引入渗漏水位置的设想,并给出求解函数时边界条件及参数确定的方法。     

某碾压混凝土坝“有限渗控”措施及效果分析

针对某碾压混凝土坝坝基岩体具强透水性,高角度断层,裂隙和裂隙密集带等断裂构造发育,高角度裂隙面,层面及缓倾角裂隙面中泥质充填,且浅部没有相对隔水层这些工程地质难点,结合水库长期运行监测资料,对采取悬挂帷幕、坝基排水与水平铺盖相结合的封闭渗流控制措施的有效性进行分析。评价认为目前渗控措施有效,渗漏量不大,防渗效果较好。在当前过度防渗、凸显垂直封闭的大环境下,通过对该水库垂直防渗和水平铺盖成功结合的实例,针对性提出"有限渗控"的设计理念,可以较好地解决无限(深)透水边界渗控难题。     

某抽水蓄能电站上水库防渗方案的比选研究

目前抽水蓄能电站水库的防渗设计多以经验和规范进行,其防渗效果和项目的资金投入很难达到最优状态。鉴于此,提出了结合工程区地质情况和预算投资初拟防渗比选方案,通过有限元数值模拟进行库区渗流场的计算分析,最后给出相对合理的防渗方案。以某抽水蓄能电站上水库为例,通过对水平防渗、垂直防渗及不同高程位置防渗方案的对比,综合比较水库渗漏量、坝体渗流出口的渗透稳定性、防渗方案的预算投资、防渗材料的适应性及后期维修检查的难易程度,上水库库盆处理方式最终选择方案二,即混凝土大坝+库岸混凝土面板+库底土工膜的防渗型式。     

高碾压混凝土重力坝渗流分析和防渗结构的研究

龙滩工程大坝是一座200m级的高碾压混凝土重力坝,由于库大水深,水库空库机会少,检修条件差,所以大坝上游面防渗结构的可靠性和耐久性是保证大坝安全运行的关键技术之一。“九五”国家科技攻关项目《高碾压混凝土重力坝渗流分析和防渗结构的研究》专题,系统地研究了碾压混凝土本体与层（缝）面的渗透特性,研究了一套能模拟大坝各种防渗设施及反映碾压混凝土坝渗流特点的计算方法,并设计研究出能供龙滩高RCC重力坝及类似工程使用的防渗设计方案。专题依托在建的江垭工程RCC重力坝（现已建成）和即将动工兴建的龙滩工程高RCC重力坝,使渗流分析和防渗结构的研究取得一大批创新性成果,并推荐了可供龙滩工程最后选用的防渗方案,这对于其他类似工程也有重要的借鉴意义。     

基于流形元群缝追踪的钢筋混凝土结构破坏模拟

对石根华提出的流形元法进行了改进,在一阶位移形函数的基础上扩展到二阶位移模式,开发了用断裂力学法模拟离散裂缝的扩展及用杆单元模拟钢筋作用的流形元法,用以模拟钢筋混凝土结构破坏过程。对于含有大量节理裂隙的结构,采用传统的摩尔-库伦准则,允许裂缝不仅沿原有的不连续面扩展,而且可以穿过完整介质,导致结构体的破坏。用扩展后的软件模拟钢筋混凝土梁结构的破坏,考虑变形和渗流耦合作用,分析了五强溪船闸闸墙的大变形问题。结果表明,破坏形态符合实际情况,并且再现了结构破坏过程,为今后研究此类问题提供了新思路。     

地下洞室围岩喷钢纤维混凝土抗弯细观机理的三维离散元分析

喷混凝土的抗弯性能是其支护地下洞室围岩强度的重要反映。针对丰宁抽水蓄能电站地下厂房洞室群的钢纤维混凝土喷层,采用三维离散元分析了其抗弯细观机理。在数值分析过程中,提出了基于Voronoi随机多边形的三角分割建模方法;引入了Monte-Carlo法,建立了钢纤维随机分布模型。数值模拟采用了库伦摩擦节理本构模型来表征混凝土材料介质之间的粘结-开裂效应,采用Cable单元来模拟钢纤维作用。结果表明:数值模拟曲线与室内试验曲线基本一致;钢纤维混凝土的弯曲破坏由拉破裂主导,拉破裂路径总体铅直向上,但会受钢纤维作用的影响;在钢纤维混凝土弯曲破坏过程中,钢纤维的屈服大多是由于其与混凝土之间的粘结力达到屈服值,这与室内试验中有较多钢纤维被拔出的现象结论一致。研究结果为丰宁抽水蓄能地下厂房支护结构稳定性提供了重要理论支撑,同时也是室内试验的重要补充内容。     

宝泉抽水蓄能电站设计中的几个重大技术问题

河南宝泉抽水蓄能电站装机４＊３００ＭＷ，年发电量２０．１０ｋＷ．ｈ。年抽水耗电量２６．４２亿ｋＷ．ｈ，综合效率０．７６，在设计中遇到了几个重大技术问题并采取了要应措施，主要有：上库渗漏量较大，库底防渗采用局部开挖覆盖层，回填石渣粘土铺盖防渗，库岸用沥青混凝土防渗；     

构皮滩水电站岩溶坝基的渗流监测

构皮滩水电站防渗帷幕线上存在复杂的岩溶系统。针对该种岩溶坝址,设计采用了渗压计、测压管和量水堰等组合形式的渗流监测系统,对坝基渗流进行全方位监测。水库蓄水期,坝基渗透压力与库水位呈明显的线性关系,但最大渗透压力增加值仅为库水位上升值的20％左右;水库蓄水完成后,坝基渗透压力与库水位的变化无明显关联。监测成果表明,工程防渗帷幕及岩溶封堵后整体防渗效果明显。监测系统为评价工程安全提供了可靠的科学依据。     

高喷灌浆技术在卵砾石层地下水库构筑中的应用

以烟台市夹河地下水库工程为例，采 用高喷灌浆技术的半圆相向对喷和双排摆喷菱形结构的新的施工方案，成功地在夹河卵砾石 层中构筑了地下水库截渗坝工程。在分析场地水文地质工程地质条件的基础上，研究了 地下水库截渗坝的结构形式与工程布置，探讨了施工工艺和质量控制问题。     

石城子水库砌石拱坝除险加固设计

石城子砌石拱坝位于高寒地区的深峡谷中,通过对石城子浆砌石拱坝除险加固措施的分析,提出了坝体迎水面采用挂网喷射混凝土的方案解决坝体渗漏以及坝体应力不满足规范要求问题,采用帷幕灌浆方案解决坝体、坝体与坝肩接触部位以及坝肩绕坝渗漏等问题。同时指出:高寒地区砌石拱坝的渗漏,不仅损失水量,更为严重的是,在冻融、冻胀作用下,坝体材料强度不断降低。因此,整治设计时应防止库水入渗,从根本上杜绝冻融循环重复发生,并采用充填灌浆等措施尽可能地充填砌体内现有孔隙,使砌体的抗渗、抗冻能力都得到提高;介于砌石拱坝坝体出现裂缝、渗漏等病害的几率较大,为了整治、维护的方便,在兴建砌石拱坝时,垫座适当做得厚大,使垫座厚度适当超出上部坝体厚度。同时,运行单位应保证放空设施运行正常是必要的。     

沟后水库溃坝原因初步分析

沟后水库总库容３３０万ｍ＾３，大坝为钢筋混凝土面板砂砾石坝，坝高７１ｍ。１９９３年８月２７日晚溃坝。初步分析溃坝原因是：渗流沿坝体上部施工层面逸出造成管涌破坏，并冲刷坝坡引起坝顶局部滑动，形成初期溃口，然后库水由口门大量下泄，进一步冲刷坝体，最终溃坝，设计时采用的控制砂砾石最大粒径的办法不可能起到控制砂砾石渗透性的作用。混凝土面砂砾石坝渗流控制的成功经验是在坝体中专门设置排水体。     

复合衬砌外水压力模型试验研究

为详尽研究复合衬砌外水压力的影响规律,采用自行设计的可拆卸式复合衬砌渗流试验装置,通过改变堵水系统的几何参数、渗透特性以及防排水系统能力等,开展了60,80,100 m三种不同远场高水头环境下复合衬砌堵水与排水系统对衬砌上水压力的影响规律研究。研究结果表明：在全封堵情况下,衬砌上水压力无折减现象,而对于具有一定排水能力的衬砌结构,适当增加灌浆层厚度或减小灌浆层的渗透系数可明显降低作用于衬砌上的外水压力。根据试验数据给出了不同排水面积占比时的外水压力折减系数。研究成果可为实际工程中隧道允许排水量的设计提供参考。     

大王滩水库主坝右侧浸润线偏高的成因分析及处理设想

采用加固前后新、老坝体浸润线叠加对比、特殊断面浸润线分析方式，分析新坝体浸润线偏高成因，并提出治理设想。