考虑超标准洪水作用的沥青心墙坝溃决生命损失评估模型

抗冲刷能力更强的沥青心墙坝一旦遭遇超标准洪水,将面临溃决风险,对下游人民造成严重威胁。现有针对沥青心墙坝的溃决生命损失研究尚属匮乏,亟需开展生命损失评估。本文分析超标准洪水作用下沥青心墙坝的溃决特征,考虑生命损失影响因素之间的相互作用过程,基于溃决洪水致灾机制构建生命损失定量评估模型,实现溃决生命损失的快速定量分析;通过方法对比和敏感性分析,明晰不同影响因素对溃决生命损失的作用规律。将模型应用于新疆射月沟溃决案例发现:溃决洪峰流量为3320 m^(3)/s,溃决历时3.35 h,与实际结果相符;生命损失定量模型分析结果为31人,与实际误差在11%以内,优于其他损失模型;风险人口的敏感性指数I_(max)和I_(min)值最大,分别为1.436、0.486,是射月沟溃决生命损失最重要的影响因素,其他依次为洪水严重性、是否撤离、警报时间、淹没范围。

采用瑞典圆弧法和毕肖普法评价超高沥青心墙坝的稳定性

鉴于狭窄河谷地区百米级高沥青混凝土心墙坝所面临的变形控制难、防渗体易破坏等诸多设计难点,结合工程特点提出适合心墙坝体结构、坝壳料设计方案。采用中国水科院自编程序STAB2009瑞典圆弧法、毕肖普简化法对工程大坝边坡稳定进行计算,结果表明:坝体在各个工况下2种方法计算出的结果基本相当,且坝坡最小安全系数均有一定安全储备。说明大坝结构设计合理,为150 m级沥青心墙坝工程设计提供思路。

沥青心墙坝力学性能试验与结构响应仿真研究进展

沥青混凝土心墙坝作为一种刚发展不久的新坝型,其沥青混凝土心墙因具有良好的防渗性能和变形适应能力以及裂缝自愈能力,受到国内外坝工界的广泛关注。随着筑坝技术的进步,沥青混凝土心墙坝正在朝着极端复杂环境下的高坝方向发展,同时面临着更多的筑坝技术难题。高寒区的沥青混凝土心墙破坏机理复杂,影响因素众多,其力学机理研究对水库大坝安全运行以及流域综合治理具有重要意义。因此从沥青混凝土心墙料的试验研究、有限元结构响应分析以及水力劈裂等方面,对当前该领域国内外研究现状进行了综述和总结,同时对复杂条件下的水工沥青混凝土心墙机理方面存在的不足和研究趋势进行了分析与展望,以期为复杂条件下坝工研究提供一定借鉴和参考。

某工程混凝土沥青心墙坝坝基应力性态及补救方案分析

基于有限元法对运行期坝基防渗墙轴线向下游偏移时的应力性态及产生的不利影响进行数值分析,并提出补救措施及参考临界值。结果表明,当轴线不发生偏移时,坝基防渗墙仅受到弯矩作用而产生局部拉应力,但影响不大;当轴线向下游偏移且偏移量小于30 cm时,坝基防渗墙受到压力与弯矩的共同作用,出现应力集中现象并产生不利影响。在不做其他处理情况下,轴线不发生偏移及偏移量小于15 cm时可暂不处理;轴线向下游偏移量超过15 cm且不大于27 cm(实测最大偏移量)时,在后续施工中需将混凝土基座向下游拓宽至少20 cm,以减少坝基防渗墙拉应力极值使应力集中现象减弱,达到改善坝基防渗墙应力性态的作用。有限元模拟为坝基防渗墙偏心时的安全性评价和处理措施提供了借鉴。

防渗墙裂缝对沥青心墙坝坝基渗流的影响

针对防渗墙在施工和运行过程中可能出现裂缝,高压渗水对坝基渗透稳定性造成影响的问题,以新疆大河沿水库工程为例,应用渗流有限元法,建立坝址区三维有限元模型,研究了防渗墙裂缝型式和裂缝宽度对坝基渗流场的影响,并分析了裂缝出现后土体渗透破坏的范围。计算结果表明,防渗墙完好情况下,坝基渗透稳定满足要求;防渗墙出现裂缝时,坝基土体可能会发生渗透破坏,并且上部横向裂缝比竖向裂缝对坝基渗流场影响更大,同时裂缝宽度也会对坝基渗透破坏范围产生较大影响。

西线一期工程混凝土面板坝与沥青心墙坝坝型比较研究——以仁达坝址为例

根据地形、地质条件及当地筑坝材料分析,以仁达坝址为典型代表的西线一期工程中坝址附近缺乏足够可筑坝的防渗土料、河谷开阔形态呈"U"型、修建重力坝投资太高的高坝坝址,具备修建混凝土面板堆石坝及沥青混凝土心墙坝的条件。进一步的研究和论证结果表明,修建混凝土面板堆石坝及沥青混凝土心墙堆石坝在技术上均可行,混凝土面板堆石坝比沥青混凝土心墙坝方案在投资方面有优势。由于水库大坝的工期在输水线路中起控制作用,如果二种坝型投资相差不大,就采用大坝工期短的坝型。

浅谈铁厂沟水库浇筑式沥青心墙坝的施工要点

本文介绍了浇筑式沥青心墙坝主要施工特点和施工中应注意的几个问题。

浅谈金佛山工程面板堆石坝和鱼枧水库沥青心墙坝的建设管理

针对混凝土面板堆石坝和沥青心墙坝在建设管理中的进度、质量、安全控制问题,以工程项目管理的相关理论为指导,结合笔者在金佛山水利工程混凝土面板堆石坝和鱼枧水库沥青心墙坝建设管理的实践经验,通过对项目管理组织模式、目标节点控制、质量以及安全管理,总结出实现混凝土面板堆石坝和沥青心墙坝建设的管理方法,以期为山区河流的混凝土面板堆石坝和沥青心墙坝建设管理提供有益的借鉴。

防渗墙裂缝对沥青心墙坝坝基渗流影响刍探

防渗墙在水利工程施工及后期应用中极易出现裂缝等病害,特别是在高压渗水的作用下会对水利工程的稳定性造成极大影响。对此,结合实际工程案例,通过建立坝基渗流有限元模型,探究防渗墙裂缝的形式、宽度等因素与沥青心墙坝坝基渗流场之间的关系,以及发生病害后所造成的土体渗透破坏程度。结果显示,防渗墙无任何病害时其坝基稳定性、安全性良好;防渗墙出现裂缝将形成土体渗透破坏,且横向裂缝对坝基渗流场造成的影响大于竖向裂缝病害,裂缝宽度大小也是重要的影响因素。

乌雪特水库大坝分区设计——沥青心墙坝坝体分区设计研究与分析

乌雪特水库位于托里县境内的乌雪特河出山口处,距离托里县城40km,总库容322×10~4m^3,水库枢纽主要包括大坝、溢洪道、放水隧洞。大坝坝型为浇筑式沥青砼心墙砂砾石坝,全长220m,最大坝高49.42m。开工后根据料场实际情况,对坝体料的分区进行了重新设计,就近开采坝壳料,减少了运距,有效节省了投资。

库什塔依水电站沥青心墙坝坝基快速高效灌浆施工技术

库什塔依水电站沥青心墙坝坝基灌浆帷幕沿坝轴线上、下游布置,在基座混凝土上进行灌浆。灌浆与沥青心墙施工形成不间断施工,制约了沥青心墙的浇筑和大坝的填筑进度。结合库什塔依水电站的施工实际,对提高沥青心墙坝坝基灌浆效率进行了分析。

马家沟水库沥青心墙坝度汛前施工方案的优化

马家沟水库工程合同要求:2001年5月1日前达到防洪度汛高程230.5m。开工之日起,仅有6个月施工期,必须完成工程总量的2/3,必须完成施工项目总量的2/3,施工控制目标实现难度较大。优化方案,压缩直线控制性工期是解决施工难题方法。

沥青心墙坝的压实温度与抗渗性

加拿大在建的拉罗曼2号电站项目,主体工程包括1座主坝和5座副坝,主副坝均设计为沥青心墙坝。项目计划工期为2011年7月至2013年12月。由于施工非常顺利,项目提前3个月于2013年9月竣工,提前投产发电大大降低了魁北克省水电局的成本投入。以加拿大拉罗曼2号电站沥青心墙坝为例,通过马歇尔试验研究了沥青施工中温度及压实度对孔隙率的影响。击实前保持沥青温度是获得所需孔隙率、以确保大坝抗渗性的关键。

温泉水利枢纽工程沥青心墙坝渗流安全性分析

基于非均匀流稳定理论采用有限元方法对新疆温泉水利枢纽工程沥青心墙坝渗流场进行定量分析,最后基于定性定量分析结果,对该坝渗流安全性进行了评价。结果表明,下游出逸点水力坡度满足规范要求,坝体坝基渗流场呈现明显规律性,符合一般沥青混凝土心墙坝的渗流场规律。依此,为今后类似工程提供借鉴。

新疆阿拉沟水库沥青心墙坝特殊气候施工技术

针对阿拉沟水库沥青混凝土心墙坝的特殊气候条件,进行了以下研究:(1)低温条件下(-20℃),沥青混凝土心墙低温施工技术;(2)沥青混凝土越冬保护方案;(3)高温条件下,沥青混凝土心墙高温施工技术,以期为类似气候条件施工提供参考。

新疆TP水库沥青混凝土心墙坝三维有限元分析

为了验证沥青混凝土心墙坝设计,采用邓肯张E-B模型对新疆TP水库工程沥青混凝土心墙坝进行三维有限元计算分析。结果表明:三维有限元静力计算得到的坝体坝基、沥青混凝土心墙以及防渗墙应力变形结果符合基本规律,满蓄期大坝发生最大值沉降,沉降值约占坝体和坝基总高度的0.69%。应力应变均在合理范围内,该沥青混凝土心墙坝设计合理,研究结果可为类似坝体设计提供参考。

碾压式沥青混凝土心墙坝体型设计与评价

鉴于狭窄河谷地区百米级高沥青混凝土心墙坝所面临的变形控制难、心墙易破坏等诸多设计难点,结合工程特点提出适合心墙坝体结构、坝壳料设计方案。采用有限元软件建立大坝、心墙、基座的三维网格模型,按照所提工况计算大坝的变形情况,并得出沥青心墙受力状态。结果表明:在竣工期、正常蓄水期时大坝的变形规律合理且符合一般狭窄河谷心墙坝变形规律,且心墙竖向应力与水压力差值均大于0,可知发生水力劈裂的可能性很小。以期为今后150m级沥青心墙坝工程设计提供借鉴。

复杂地质条件下沥青混凝土心墙坝风险识别方法

针对复杂地质条件下沥青心墙坝风险识别问题,本文从“三高一深”复杂地质条件、沥青混凝土心墙和传统土石坝三个风险维度,系统建立沥青混凝土心墙坝风险指标体系。针对主客观信息融合不充分问题,本文采用三角模糊层次分析法(TFAHP)确定风险指标主观权重,通过指标重要性评价法(CRITIC)确定其客观权重,并利用博弈论法(GT)计算最优组合权重,构建基于TFAHP-CRITIC-GT组合赋权模型的沥青心墙坝风险智能识别方法。实例分析表明,新疆奴尔沥青心墙坝工程复杂地质条件风险指标权重占比0.516,是该工程的重要风险因素。综合考虑复杂地质条件风险对于准确识别沥青心墙坝风险因素具有重要工程意义,本文提出的指标体系及识别方法对于西部地区复杂地质条件大坝风险识别及评价研究具有推广价值。

深厚覆盖层上沥青混凝土心墙坝非平稳随机地震动响应分析

由于良好的环境适应能力沥青混凝土心墙坝是我国西南强震区深厚覆盖层场地的优选坝型,然而对于沥青混凝土心墙坝非平稳随机地震作用下的抗震安全评价研究尚有不足。采用改进的Clough-Penzien功率谱结合随机函数,充分考虑地震动频率与强度的非平稳特征,生成了一系列与反应谱拟合的非平稳随机地震动集合,以某深厚覆盖层上沥青混凝土心墙坝为例,对其坝顶水平加速度及竖向永久变形等响应的均值及变化范围等进行了统计分析及分布检验,揭示了覆盖层与坝体响应均值及变异性沿高程变化规律,并通过概率密度演化方法,展示了坝顶水平加速度概率密度沿时间的演化过程,同时对生成的55条非平稳随机地震动进行调幅,结合多条带分析法易损性分析方法开展了深厚覆盖层上沥青混凝土心墙坝非平稳随机地震动易损性分析,给出了以震陷率为破坏等级控制指标的坝体易损性曲线,为深厚覆盖层上沥青混凝土心墙坝的抗震安全评价提供了新的方法和思路。

基于HEC-RAS的沥青混凝土心墙坝溃坝洪水过程模拟分析

大坝溃口发展过程模拟是开展溃坝洪水分析的基础,不同坝型溃口发展过程不同,溃口流量(下泄洪水)过程差异很大。文章通过对某水电站沥青混凝土心墙坝溃口形式的研究,采用HEC-RAS(Hydrologic Engineering Centers-River Analysis System)软件进行溃坝洪水模拟,旨在探讨沥青混凝土心墙坝在水库溃坝风险中的关键因素,着重考虑沥青混凝土心墙对溃口发展的影响。结果显示,初始运行水位、洪峰流量的重现期、溃坝历时及泄水建筑的泄流方式对溃口流量产生显著影响。研究成果为未来水利工程的安全可靠建设提供了科学依据。