锦屏一级特高拱坝工作性态仿真与反演分析

锦屏一级拱坝坝高305 m,运用有限元仿真分析方法模拟了锦屏一级特高拱坝自第一仓混凝土浇筑至蓄水运行全过程,基于监测资料对后期发热温升、坝体与基础弹性模量等主要热力学参数进行了反演分析,并对下一阶段蓄水的工作性态进行了预测。计算结果表明,锦屏一级拱坝后期发热温升约为5~6℃,短期蓄水过程中混凝土和地基弹性模量约为设计初始值的1.65倍左右。在水位上升至1 880 m时,径向最大变形出现在1 730.0 m高程的PL13-4监测点。预测值与监测值吻合较好,证明仿真分析成果能基本反映大坝实际工作性态,分析结果也为其他特高拱坝的设计提供了参考。     

锦屏一级水电站工程主要技术创新实践

锦屏一级水电站是雅砻江干流下游河段的控制性梯级电站,其双曲拱坝坝高305 m,为已建世界第一高拱坝。工程区山高坡陡、地质条件复杂,工程建设面临高山峡谷区特高拱坝施工布置、复杂地质条件下高陡边坡稳定与处治、复杂地质条件坝基与抗力体处理、特高拱坝高性能混凝土及原材料、特高水头大流量窄河谷泄洪消能与强雾雨防治、特高拱坝优质快速施工、极低强度应力比高地应力条件下大型厂房洞室群围岩大变形控制等前所未有的技术挑战。这些问题通过建设各方的努力成功地得到解决。介绍了锦屏一级水电站工程建设的关键技术和创新性解决方案,以期为今后类似工程问题的解决提供技术借鉴,促进水电工程特高拱坝建设技术发展。     

锦屏一级水电站拱坝混凝土抗冻性能试验分析

结合锦屏一级水电站大坝混凝土现场浇筑技术,对坝体典型区域取样试件进行冻融循环试验,并测量其相对动弹模量及质量损失系数。冻融过程中按50次循环为冻融基数,每50次冻融完成后即进行相对动弹模量及质量损失测试,并观测试件总体抗冻性能。结果表明,拌和楼出机口及坝体浇筑现场取样测试效果均较明显,其抗冻性能基本达到设计要求。     

中低压交流电缆及附件的直流试验研究

直流电压下,XLPE电缆及其附件的绝缘容易积聚空间电荷,空间电荷分布不均匀会造成电缆绝缘内电场畸变影响其绝缘强度以及加速绝缘老化,最终导致击穿。文章综述了直流电缆绝缘的基本特点,分析了交、直流电缆结构的相似性并用交流10kV XLPE绝缘的电缆及其附件按照直流±30kV的试验标准,进行直流电气性能试验。试验结果表明,交流10kV XLPE绝缘电缆及相配套的硅橡胶预制终端和中间接头可以达到直流±30kV电缆系统的绝缘水平。验证了中低压交流电缆及附件应用于直流环境的可行性。     

锦屏一级水电站特高拱坝温控防裂 技术与实践

锦屏一级水电站拱坝是世界在建最高拱坝,混凝土温控防裂是其建设中的关键技术难题。根据工程自身特点,在现有的温控防裂技术理论和工程经验的基础上,结合全过程的温控仿真及反馈分析,不断加深对混凝土温控防裂规律的认识,逐步细化本工程的温控技术标准,总结制订了一套完整的温控工作评价体系,在此基础上开展4.5 m仓层厚浇筑温控关键技术研究,建立了温度自动化控制系统,有效地控制了不利应力的产生并防止了温度裂缝的出现,解决了超300 m级特高拱坝混凝土施工的温控防裂技术难题。     

基于全时空关联动态控制的混凝土拱坝智能温控方法研究

针对拱坝智能温控技术没有考虑浇筑仓之间空间上温度场的关联控制及时空耦合控制，且仓块温控指标和措施是对于单个浇筑仓或单个灌区提出的，建立的温控标准和措施不够细化、全面，不能满足全坝全过程智能温控系统精细、科学、智能的控制要求等问题，建立了考虑时空关联动态控制的拱坝智能温控指标体系，该指标体系包括分区温差指标、温差梯度指标、相邻坝段坝块温差指标等；通过理论分析和全坝全过程仿真分析技术提出了相应指标的确定方法，研发了基于智能温控的全时空智能温控调控模型；开发了新智能通水模型软件，并集成到智能温控系统，形成拱坝全时空智能温控系统。拱坝全时空智能温控系统在杨房沟水电站大坝建设中的应用结果表明，全时空智能温控系统对于拱坝关键温控指标和温差控制良好，各控制指标符合率达到99%。研究成果构建出考虑时间和空间多维度的温控标准体系、调控模型和智能系统，实现了拱坝温度场全时空最优动态控制，丰富了智能温控理论，大幅提升了大坝温度控制的智能化水平。     

锦屏一级拱坝混凝土全级配与湿筛试验分析

水工大坝混凝土力学特性试验迄今仍采用湿筛成型小尺寸试件进行,而湿筛试验过程中往往剔除大于40 mm大骨料,造成试验结果无法真实反映实际大坝混凝土的性能指标。结合锦屏一级高拱坝混凝土强度测试要求,开展其单轴抗压、单轴抗拉、极限拉伸及弹性模量等指标的全级配试验,并与湿筛试验进行对比。结果表明:在尺寸效应和骨料湿筛效应的影响下,大骨料混凝土全级配试件28 d以上龄期的强度和变形均比湿筛小骨料试件相应龄期的强度和变形小。     

锦屏一级特高拱坝混凝土 4. 5 m 仓层厚度施工关键技术

拱坝混凝土浇筑仓层厚度是影响拱坝混凝土施工质量和进度的关键因素之一,混凝土浇筑仓层厚度高度的突破面临温控防裂、三大高差控制和体型控制等一系列挑战,但同时也可以为工程建设带来巨大的进度和经济效益。针对锦屏一级特高拱坝混凝土施工采用4.5m仓层厚度时的关键技术问题开展研究,研究成果工程应用效果显著,可为其它高拱坝筑坝时面临的类似问题提供技术借鉴。