考虑淤沙影响的高拱坝水库水温数值分析

本文考虑高拱坝水库淤沙的影响,采用热流耦合方法对水库立面二维水温数学模型进行数值分析,探讨高拱坝水库水温的分布规律。在此基础之上,分析了水库水温分层的形成过程及原因,并重点探讨了淤沙对高拱坝水库水温以及运行期应力的影响,对比分析了水温的规范算法、实测值和本文数值计算方法之间的差别,并对规范的水库水温计算方法进行了评价。二滩水库的数值计算结果表明,在1 060m高程以下,考虑淤沙的影响更接近实测的水温结果,而按照规范方法计算的水库水温边界条件,具有较大的安全裕度。     

多泥沙淤积对高混凝土拱坝温度应力的影响研究

在黄河等多泥沙河流上修建高混凝土拱坝,泥沙淤积对库水温必会产生一定影响,进而影响大坝稳定温度场及温度应力.基于上述问题,以泾河下游峡谷出口东庄水库230 m级高混凝土拱坝为研究对象,利用库水温计算方法和大坝仿真分析法,通过考虑坝前有无淤沙的工况,分析不同淤沙情况下的大坝水库水温、稳定温度场和温度应力.结果表明,与坝前无...     

溪源水库砌石拱坝结构强度分析

该文采用ANSYS有限元软件建立溪源水库砌石拱坝三维模型,考虑拱坝分层浇筑自重、闸门和启闭房重量、淤沙压力、浪压力、温度作用及各工况水位,计算分析拱坝应力分布规律;在此基础上,利用ANSYS-APDL二次开发设计语言编制等效应力计算程序,消除局部应力集中影响,得到坝体等效应力值。计算结果表明:与坝基接触的坝体、溢洪道孔口周边局部坝体出现应力集中效应,经等效处理后,坝体最大主拉压应力均小于设计规范容许应力值,砌石拱坝的应力状态满足设计应力控制标准要求。     

特高拱坝真实温度荷载及对大坝工作性态的影响

特高拱坝实际温度荷载与设计温度荷载在初次蓄水期有较大差别:一是承担封拱后温度回升荷载的结构形式不同,封拱后的温升仅作用于封拱之后的部分坝体而不是整体大坝;二是实测库水温与预测库水温不同,中下部高程实测库水温明显高于设计库水温。本文以二滩和小湾特高拱坝为例,研究设计温度荷载与真实温度荷载差异对特高拱坝的影响,并分析了真实温度荷载作用下小湾拱坝受力情况。结果表明,考虑坝体温度回升分层施加过程时,坝踵部位明显呈受压趋势;目前常用的库水温预测方法会低估坝体上游面受压程度。考虑真实温度荷载后得到的小湾拱坝坝踵应力结果与监测结果规律一致,数值相近,结果更为准确。     

高拱坝伸缩横缝的开合对拱座岩体稳定的影响研究

高拱坝在强震作用下，伸缩横缝出现开裂，在一定程度上削弱了坝体的整体性能，不仅使得坝体的动力反应重新分布，坝肩岩体抗滑稳定的主要参数一拱端推力也产生很大变化，横缝的存在增加了对坝肩岩体进行抗滑稳定分析的复杂程度。本文给出了用动态子结构法计算有伸缩横缝坝体拱端推力的计算公式，并对坝体设有伸缩横缝的溪洛渡双曲拱坝的计算模型分别在人工地震波及柯依那地震波作用下，考虑库水 坝体相互作用、坝体自重、上游淤沙等因素的影响，对溪洛渡拱坝的拱端推力进行了计算，并通过拱端推力计算了拱座岩体的抗滑稳定安全系数。文中算式同样适用于其它结构。     

水库水温数值预测方法及其工程应用

水库水温是水电站混凝土大坝的一个重要的温度边界条件，是大坝温度应力和温度控制的重要影响因素之一。如何在水库建成前，合理的预测水库建成后的水温分布情况，是大坝设计的一个重要前提。本文通过作者二十多年来对水库水温的调查分析及预测研究工作，总结出水库水温分布的基本规律和影响水库水温分布的4个主要因素：水库形状、水文气象条件，水库运行条件和水库初始蓄水条件，介绍了目前工程中预测水库水温分布的3种主要方法：经验公式法、数值分析法和综合类比法，并介绍了采用《水库水温数值分析软件》，对二滩水库、锦屏一级水库水温的数值预测及反馈分析成果。     

普定碾压混凝土拱坝整体碾压温控技术研究

普定碾压混凝土拱坝是目前世界上第３座也是最高的碾压混凝土拱坝。由于基础约束较强，，拱坝的温度应力非常复杂，用数值计算了普定水库水温用三维有限元法计算了拱坝的准稳定温度场；根据施工实际情况和边界条件，用三维有限元法对普定碾压混凝土拱坝大仓面整体压的温度及温度应力进行了仿真计算，首次提示了碾压混凝土拱坝温度和温度应力的分布规律，论证了普定拱坝设置诱导缝的必要性、合理性；有关普定碾压混凝土拱坝度讯情况下     

三岔河水库拱坝应力分析与体形适应性复核

三岔河水库混凝土双曲拱坝坐落于隐裂隙发育的中硬岩上,坝高75m,弧高比2.71,厚高比0.203,坝体混凝土总方量仅为10万m3,为薄双曲拱坝。为了验证该坝体形设计合理性和结构安全性,分别采用基于拱梁分载法的ADAO程序和基于有限单元法的ANSYS软件对拱坝应力进行了系统的计算分析,并选取封拱温度、温度荷载、基岩变形模量等影响坝体应力分布的主要因素进行了拱坝体形适应性复核。分析结论表明:拱坝应力满足规范要求,拱坝体形设计较为合理,可供类似工程参考。     

高拱坝泄水深孔预应力闸墩有限元分析

针对以往拱坝泄水孔口闸墩有限元分析计算过程中存在的边界条件过于简化,难以反映整个坝体应力及地基对坝体孔口应力影响的不足,用子模型方法对某高拱坝泄水孔口U形锚固预应力闸墩进行了分析。计算结果表明:U形锚固数值模拟方法简便、可行;U形锚固形式基本不削弱坝体结构,锚固区应力分布较好,总体应力分布较优,尤其是对高拱坝这种坝体本身较薄的结构有利;用子模型方法进行高拱坝预应力闸墩的有限元分析可以大大降低计算工作量,减少计算时间,可以考虑坝基和坝体应力对闸墩的影响,分析精度高。     

混凝土拱坝承载能力研究

高拱坝的破坏机理及最终承载力是高拱坝设计中的关键问题。本采用非线性有限元方法，对若干已建和待建的不同高度的拱坝进行了承载能力的计算和分析。其目的是研究高拱坝坝体应力的分布规律，了解高拱坝的工作性能及高拱坝的破坏过程和破坏机理，并探讨了以位移突变作为拱坝破坏状态判据的合理性。通过拱坝工程实例的对比，分析了300m级的高拱坝同150m级的拱坝的承载能力差异，认为高拱坝上游坝踵的开裂是可以允许出现的，并强调高拱坝坝体本身的安全度也是一个很重要的问题。     

梯级水库三维环境流体动力学数值预测和水温分层与累积影响规律研究

该文应用美国三维水环境流体动力学模型(简称EFDC模型)对特大型水库进行了水流水温数值耦合预测计算,深入研究了水库的水热循环规律,并对分层型水库的水位、流速和水温分布规律进行剖析。在梯级水电站联合运行环境下,重点分析了高坝大库水温分层规律,探讨了建库前后的水温变化规律和梯级水库建设的累积影响,为调整梯级水电规划方案提供科学决策依据。     

宁夏黄河段水库泥沙淤积对大坝防渗与结构安全影响研究

以宁夏黄河段某水库为例,在对其泥沙淤积原因进行总结分析的基础上,对其淤积情况下大坝渗流分析、结构分析及抗震安全分析进行了有限元计算。研究表明:(1)泥沙淤积情况下大坝渗漏量减小,大坝稳定性增强,抗震安全系数增大;(2)泥沙淤积导致水库有效库容减小,水库建筑物无法正常工作,水库下游生活用水和农业用水无法满足,应采取必要的清淤措施。     

水库坝前水温统计分析

水库坝前水温是确定混凝土坝体温度场的一个最重要的边界条件，由于受坝址区的气候条件，水库的特征（库容、水深等）、水库运行方式等因素影响。水库坝前水温的分布非常复杂，本文以国内外２６个已建工程的坝址气温和坝前水温的多年实测资料为基础，建立了水库水温统计分析的数学模型。坝前水温随时间的变化用余弦函数表示，水温沿水深的分布用指数曲线表示，根据对各工程实测资料的统计分析结果，提出了一套简明实用的计算水库坝前     

基于浸没边界法的水库变动水面模拟及验证

水库水面波动具有复杂的流动边界。对复杂边界条件的处理,将直接影响水资源的开发利用效果。为模拟真实水库自由液面的大幅变动,利用浸没边界法来处理水库自由液面的变动问题,比较水库水温分布、水库下泄水温和坝前垂向水温分布,并通过简单算例予以验证。结果表明:该方法具有良好的可行性和准确性,改进了水库变动水面预测方法,可用于研究水库水面的时空变化规律。     

滨海平原地下建库供水开源防止海水入侵技术研究

本项研究重点对地下水库建库研究成果作了介绍，其成果有，地下水库水资源量计算应用参数成果，地下坝设计孔距计算及板墙厚度计算应用公式成果，地下水库不同回灌工程补给强度成果（建闸蓄水回灌），地下坝物理力学指标成果，地下建库预期目标及完成情况，并结合建库设计需要，首次提出了建库设计水源计算以及高喷建坝设计计算应用的变参方程。解决了建库供水水源计算以及高喷坝设计计算的难题，为滨海平原缺水地区供水开源兴建地下     

三座店水库泥沙淤积计算分析

三座店水库位于高含沙的阴河,水库面临着严重的泥沙淤积问题。水资源供给和水库淤积存在着尖锐的矛盾。利用一维不平衡输沙数学模型,对水库的淤积进行了计算分析。综合考虑了水库设计中的主要因素,如水库运行方式、大坝规模、坝址、泄流设施等因素。并探讨研究了降低水库运行水位以及利用异重流排沙等措施减小水库淤积的可行性,对水库运行50a后的泥沙淤积情况进行了预测。     

100m级薄碾压混凝土双曲拱坝施工及运行期温度场研究

100m以上薄碾压混凝土拱坝采取整体碾压的施工方式,内部温度受外界气温和水温变化影响敏感。因此,其在发热过程及温度变化规律等方面均较独特。通过三维有限元瞬态温度场仿真分析,得到了某100m级薄碾压混凝土双曲拱坝从施工到运行全过程温度场变化规律,为该工程的温控措施设计和控制温度应力提供了依据。     

某水库沥青混凝土心墙坝有限元计算分析

基于等效线性模型,采用有限元法对在建的某水库沥青混凝土心墙堆石坝进行了理论计算,重点研究了大坝在运行期各工况水位下的渗流,以及施工期、蓄水期大坝的应力变形分布,并将理论计算结果与施工期大坝安全监测资料进行了对比分析,对蓄水期大坝渗流、坝体及心墙应力变形进行了预测分析。分析表明:其施工期的理论计算结果与监测资料基本一致。大坝防渗效果较好,沥青混凝土心墙及防渗帷幕起到了主要的阻水作用。坝体应力变形分布规律较为合理,心墙与过渡料及填筑料间能协调变形,工作性态良好,符合土石坝应力变形规律,为下一步水库蓄水验收及蓄水运行提供了科学依据。     

水库水温结构及其对库区水质影响研究

大型水库的建设在发挥巨大作用的同时,也带来了一些环境问题,引起人们广泛的关注,水温分层问题便是其中之一。针对水库水温分层问题,介绍了水库不同水温结构的类型及特点,总结了水库水温预测的最常用的方法:包括经验法和数学模型法,并分析了两种方法的适用条件及计算精度;探讨了水库蓄水后库区水动力特性的改变以及分层结构对库区水质的影响。研究结果表明:水库蓄水后,库区纵向流速分布自库尾至坝前段逐渐减小,水温分层会导致其它水质参数如溶解氧(DO)、pH值、化学需氧量(COD)等的分层,为水库的水温计算和库区生态环境影响评价提供依据。