白鹤滩水电站泄洪洞混凝土施工全流程三维动态仿真模拟

基于白鹤滩水电站“事前可预测、事中可管控、事后可追溯”的精细化工程建设技术手段及理念,对泄洪洞进水口、边墙、顶拱、底板及挑流鼻坎等构筑物的施工方案进行了总结;基于Autodesk三维建模软件平台,创建了工程精细化模型,对项目模型进行了精细化剖分;对白鹤滩泄洪洞镜面混凝土浇筑及衬砌全过程进行了仿真动态模拟,将实际工程中形成的宝贵经验全方面、高可视化积累下来,可为技术积累及后续工程施工借鉴等提供极大便利。

Technology improvements and management innovations in construction of Xiluodu hydropower station on Jinsha River

Developer and owner:China Three Gorges Corporation(CTG)Engineering management:China Three Gorges Projects Development Corporation(CTGPC)Designer:Chengdu Engineering Corporation Co.,Ltd.,Power

巴拉水电站溢洪洞开挖支护施工设计

巴拉水电站溢洪洞“裁弯取直”布置于大坝左岸,洞轴线与坝轴线呈85°04'03″夹角,作为宣泄规划库容所不能容纳洪水的重要泄洪建筑物,具有洞室断面大、水流速度快等特点。进口布置于坝轴线上游约575.0 m处,采用开敞式进口明流泄水隧洞,由进水引渠段、控制闸室段、泄槽段及出口消能段组成。受地质条件影响,溢洪洞进口段围岩稳定性差、垂直埋深浅,最小垂直埋深仅2.8 m,不足1倍洞径,属于超浅埋洞段,成洞条件差,且位于高寒地区,施工难度极大。为保障施工安全,已在进口段采用预固结灌浆等措施,本文基于溢洪洞进口及浅埋洞身段已处理稳定的基础上就桩号0+074~1+233洞身段开挖支护技术进行分析。

水电站泄洪洞弧形闸门安装技术及质控策略分析

水电站泄洪洞的施工建设,可以将泄流对下游水利工程建筑的破坏降到最低。但是,要想将水电站泄洪洞的使用价值充分发挥出来,还需要对泄洪洞弧形闸门进行正确的安装。阐述了水电站泄洪洞弧形闸门的重要性,分析了水电站泄洪洞弧形闸门的安装技术要点,提出了质控策略。水电站泄洪洞弧形闸门按照规范进行安装,提高了安装质量。

公伯峡水电站旋流泄洪洞研究总结

中国首次建成的公伯峡水电站旋流泄洪洞已通过了原型观测和专家会议验收。就此,对该泄洪洞的试验研究进行了总结,重点说明3个问题:①公伯峡水电站为什么采用旋流泄洪洞;②旋流泄洪洞存在的水力学问题及解决办法;③怎样优化设计旋流泄洪洞,并提出旋流泄洪洞设计方法,可供设计科研参考。

威远江水电站泄洪洞独立进水塔结构抗震分析

针对威远江水电站泄洪洞进水塔水下高耸且独立布置的特点,研究了水下进水塔动水压力的模拟方法,建立了进水塔结构-水体-地基三维动力有限元抗震分析模型,分析了进水塔结构的动力特性。采用时程分析法研究了进水塔结构在7度地震作用下的动力反应,给出了进水塔的抗震最不利位置及其减震措施,为同类工程设计提供了参考依据。

公伯峡水电站旋流泄洪洞不同闸门开度运行与原型水力特性观测

对公伯峡水电站旋流内消能泄洪洞进行了不同闸门开度运行的模型试验研究,并与部分原型观测结果进行了对比.闸门开度运行方式不同时,上部通气孔的通气状态与旋流洞的流态不同,泄流量和消能率等水力特性的变化规律也均有所不同,应尽量保证旋流泄洪洞的运行为淹没流态和避免闸门小开度或低水位运行.除上通气孔的风速与通风量以外,下通气孔通气量、风速、导流洞出口平均流速、泄流量和总的消能率原型与模型的观测结果均基本一致.

小湾水电站泄洪洞水力学问题试验和数值模拟研究

岸边泄洪洞为小湾水电站3套泄洪设施之一,上游水位和泄洪洞出口挑流鼻坎落差超过200 m,最大泄量达到3 881 m3/s,具有典型的高水头大流量特点,泄洪水力学问题十分突出。采用三维数值模拟和1∶35局部模型试验相结合的方法,对小湾泄洪洞新方案进行研究和优化,结果表明:泄洪洞长有压段进口体型布置基本合理;该设计方案明流段反弧末端掺气坎和明流直线段第一道掺气坎由于坎高和水流Fr数较小的原因,难于形成稳定的掺气空腔。通过降低泄洪洞反弧末端高程,提高水流Fr数以及在掺气坎下增设二级坡的方法,解决了难于形成掺气空腔的问题。

溪洛渡水电站泄洪洞事故闸门动水下门试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞具有泄量大、流速高等特点,事故闸门动水下门过程中的水力学特性以及门体结构的动力性能直接关系到泄洪洞运行的技术可行性和安全可靠性。通过模型试验研究了事故闸门关闭过程中泄洪洞内的水流流态、门体的水动力荷载特性以及门槽段动水压力特性、通气孔风速,并根据试验结果分析了该闸门动水下门过程中的可靠性,通气孔风速特性和门槽段压力特性。

糯扎渡水电站泄洪消能设计与选择

糯扎渡水电站地处狭谷,泄洪最大水头182m,最大泄洪流量37532m3s,泄洪功率达66940MW,泄洪消能问题十分突出,成为该电站的关键技术问题之一。泄洪建筑物由溢洪道和左右岸各1条泄洪隧洞组成,泄洪以溢洪道为主,泄洪隧洞为辅。经多方案设计及模型试验研究,取得了阶段性成果。

糯扎渡水电站枢纽工程主要技术创新与实践

糯扎渡水电站枢纽工程掺砾土心墙堆石坝最大坝高261.5 m,地下厂房开挖尺寸418 m×29 m×81.6 m,装机9×650 MW,溢洪道最大下泄流量(PMF时)31 318 m3/s。该工程高心墙堆石坝设计、泄水建筑物设计、引水系统及地下厂房设计、导截流工程设计、安全监测设计等有诸多工程技术创新。在工程设计的各阶段开展了大量的研究工作,取得了丰硕的有价值的成果,并应用于工程实践,为工程建设提供了先进的技术保障。

三板溪泄洪洞衬砌混凝土裂缝发生与发展过程

以三板溪水电站泄洪洞为研究对象,采用三维有限元法对施工过程进行仿真,通过对边墙温度场、温度应力分布规律和变化发展规律进行分析,认识到其衬砌混凝土裂缝多而杂乱。夏季施工裂缝发生与发展过程为边墙施工横缝在3 d左右张开;7 d左右,边墙的左、右下角和左上角三处均可能产生裂缝;7～28 d则主要是裂缝扩展和加深;至冬季,中央部位裂缝可能进一步扩展和加深成贯穿裂缝。夏季施工时,必须采取有效的温控措施,以防止裂缝的发生、发展。

溪洛渡水电站泄洪洞出口挑流鼻坎体型优化研究

溪洛渡水电站采用坝身孔口与岸边泄洪洞相结合的泄洪消能方式。左、右岸各布置两条常规泄洪洞,是目前国内最大规模的泄洪隧洞。在正常水位泄洪时,泄洪洞最大流速近50 m/s,消能防冲设计难度大,对挑流鼻坎的水力性能要求很高。针对原设计方案中下游水舌冲刷两岸、且冲刷坑深度较大的问题,对挑坎体型进行修正。利用Bezier曲线生成技术构造出口挑坎,通过移动控制点改变挑坎的曲线和构造出口挑坎,优化了出口挑坎体型,并通过物理模型试验进行检验。

糯扎渡水电站水力设计关键技术研究

糯扎渡水电站枢纽工程由心墙堆石坝、溢洪道、泄洪隧洞及引水发电系统组成;总泄洪功率高达66940MW;溢洪道最大泄洪流量高达31318m3/s,泄洪最大水头182m,泄洪功率达55860MW,采用了预挖消力塘的消能方案;泄洪隧洞工作水头达120m,采用双孔合一的闸门布置形式,高水头大流量的泄洪消能问题十分突出;尾水隧洞和导流隧洞结合,尾水调压井直径达33m,水力设计复杂;通过计算分析和水工模型试验研究,较好地解决了堆石坝枢纽工程中溢洪道、泄洪隧洞的掺气减蚀、消力塘护岸不护底等水力设计难题,并将运用于工程实践。

探地雷达在水利工程安全检测中的应用

以陕西神木采兔沟水库工程为实例,对探地雷达的工作原理及实际应用进行了介绍。结合采兔沟泄洪洞洞身的质量检测对具体的测线布置、探测方法及参数选择进行了阐述,在探测中,针对泄洪洞具体形状,在不同部位共布置了17条测线,经对检测结果分析,发现导流泄洪洞底板下方虽存在疏松区域,但不存在空洞,其他部位亦无大的缺陷,不影响安全运行。

泄洪洞掺气减蚀设施空腔回水研究

泄洪洞内高速水流空化引起过流表面空蚀一直以来都是一个值得关注的问题,掺气减蚀是解决泄洪洞过流表面空蚀的有效措施。以某水电站泄洪洞明流泄槽的掺气设施为例,从对掺气坎体型增加坎高、加设坎下平台、加设下游陡坡、圆弧形底板等多个角度进行了探索比较优化。研究成果表明:挑跌坎掺气槽后接圆弧底板布置形式,较好地解决了掺气坎下游水流反向漩滚和空腔回水的问题。这一成果为类似掺气设施的布置提供了参考。

某水电站泄洪洞运行混凝土损伤修复技术

受泄洪过流和蓄水的双重影响,某水电站右岸泄洪洞部分有压段混凝土受损,影响电站正常安全运行。在分析修复工作难点的基础上,通过对渗水大、空间小等恶劣条件下混凝土修复施工技术的总结,阐述了合理、有效、创新的施工方法,包括围岩加固与截排水、钢筋制安、回填灌浆等。可为类似工程及今后水利水电应急抢险提供借鉴。

糯扎渡水电站枢纽区主要工程地质问题研究

糯扎渡水电站工程规模巨大、枢纽区工程地质条件复杂,坝址右岸分布有构造软弱岩带等。在对枢纽区进行大量勘探、试验和对主要工程地质问题进行深入分析研究的基础上,选择了较适合枢纽区地形地质条件的水工建筑物布置格局,并对各主要建筑物提出了评价意见。

小湾水电站泄洪建筑物布置优化研究

小湾水电站最大泄流量为20700m蛐s,最大水头约225m,泄洪功率高达46000MW。小湾工程河谷窄、坝高、泄量大,经各设计阶段的多方案比选研究,泄洪消能布置采用5个坝顶溢流表孔、6个坝身中孔和左岸一条泄洪洞,坝后设水垫塘和二道坝,坝身设2个放空底孔的泄洪建筑物布置方案。各泄洪消能建筑物在联合泄洪或单独泄洪情况下,既能达到良好的消能效果,又能保证运行安全稳定。

溪洛渡水电站泄洪洞脉动特性试验研究

溪洛渡水电站泄洪洞是目前国内最大规模的泄洪隧洞。通过模型试验，研究了溪洛渡3#泄洪洞的脉动特性。研究结果表明：泄洪洞沿程脉动压力偏离正态分布，龙落尾下游泄槽多数测点的脉动压力为正偏。根据脉动压力时域特性的研究，脉动压力幅值可选为脉动压力均方根的3～4倍。龙落尾下游泄槽非冲击区底板各测点脉动压力系数不超过1．6％。压力隧洞在明满流过渡工况，洞内水流压力呈周期性变化，压力波动的幅度与压力隧洞洞顶气团的大小成正比，同时洞顶存在负压区。