有重力墩拱坝的优化设计研究

复杂工程地质条件的拱坝常设置重力墩结构,针对拱坝及其重力墩的体型对整体工程安全性和经济性的影响,以坝体-重力墩混凝土方量为目标函数,将《混凝土拱坝设计规范》要求的限制倒悬度、主应力、中心角等作为约束条件,基于ANSYS有限元分析软件的计算模块和优化设计模块进行二次开发,并采用复合形法作为拱坝优化设计的基本算法对拱坝进行优化。结果表明,拱坝体型优化后混凝土体积比初拟体型体积减小12.00%,具有一定的工程实际意义。

白鹤滩水电站泄洪洞水力特性研究

白鹤滩水电站在左岸布置有3条泄洪洞,单洞最大泄量4100m^3/s,最大流速达45m/s。泄洪洞具有高水头、高流速、大泄量、长距离等特点,洞身泄洪水力学问题突出。为保证工程安全,设计过程中,开展了大量水工模型试验,系统深入地研究了泄洪洞上平段合理底坡、龙落尾段新型掺气形式、出口挑流鼻坎体型、河道消能防冲等,解决了泄洪洞的水力学关键技术问题。

白鹤滩电站长距离高速无压泄洪洞布置及体型设计

白鹤滩水电站泄洪消能建筑物按照"分散泄洪、分区消能"的原则来布置,采用坝身孔口、岸边泄洪洞联合泄洪,其中泄洪洞泄洪流量达12250 m^(3)/s,约占枢纽泄洪流量的30%。综合考虑进口布置条件、出口区两岸地形地质、边坡稳定情况、泄洪洞运行和消能条件等因素,对泄洪洞的布置及体型设计开展了多方案的比较研究,提出了"无压长直泄洪洞-洞内龙落尾"型泄洪洞的布置型式。研究成果可为今后同类泄洪洞工程的设计和研究提供借鉴和参考。

白鹤滩水电站左岸11号堆积体治理方案优化设计

11号堆积体边坡位于白鹤滩水电站左岸尾水出口与泄洪洞之间,整体处于基本稳定状态,但安全系数不满足设计要求,失稳导致下游水位抬高会影响电站正常发电,需进行工程处理。通过分析得出,对11号堆积体采取以削坡为主的工程处理措施,技施阶段进一步优化设计,取得了较好的效果,降低了施工难度,节省了投资。

白鹤滩水电站泄洪洞出口挑流鼻坎三维有限元静动力分析

白鹤滩水电站泄洪洞流速高、泄量大,出口流速达到45 m/s,设置挑流鼻坎进行挑流消能,可有效消除过坝洪水能量。挑流鼻坎结构体形复杂,过水流速快,常因体形不当、受力不均等因素引起破坏。采用大型三维有限元程序ANSYS对白鹤滩泄洪洞出口挑流鼻坎进行静动力计算,分析挑流鼻坎各个部位的位移和应力情况,并对不同边墙高度的鼻坎体型进行对比分析,确定了可能引起结构破坏的最不利位置,并给出合理的结论与工程措施建议。