谷幅收缩对高拱坝变形及应力状态的影响分析

溪洛渡拱坝蓄水初期出现了较为明显的谷幅收缩现象,且量值远超同类工程,有必要开展谷幅收缩变形对拱坝变形及应力状态的影响研究。针对坝体已经历的三次完整蓄水-消落过程,对各条测线谷幅变形进行函数拟合,在此基础上,计算了各个蓄水-消落周期下,正常蓄水、死水位工况下坝体变位和坝体应力,对比分析了考虑谷幅收缩变形对大坝位移、应力及分布规律的影响。结果表明,正常蓄水工况下,在变形方面,一定幅度的谷幅变形引起坝体向上游变形趋势,可以部分抵消水沙压力造成的坝体向下游变形作用,使大坝变形减小;在应力方面,一定幅度的谷幅收缩会大大降低上游坝面坝踵拉应力和下游面坝体压应力,改善大坝受力状态。死水位时,随着谷幅收缩的加大,上游面主压应力持续增加,下游坝面主压应力先减小后增大,并在下游面将产生一定拉应力。研究表明,当前谷幅变形作用下,大坝具有较大的安全裕度。在预测极限谷幅状态下(VDL04测线谷幅收缩70.04 mm),溪洛渡高拱坝应力应变处于安全状态。     

溪洛渡-向家坝梯级水库汛末蓄水时间与目标决策研究

针对梯级水库运用过程中蓄水与排沙之间矛盾,本文以溪洛渡-向家坝梯级水库为例,考虑上游修建白鹤滩水库条件,对两座水库汛末蓄水时间进行了优化研究.首先讨论两库蓄水时间调整对梯级水库发电、航运以及泥沙淤积的影响;然后构建梯级水库水沙联调多目标决策模型对两库蓄水时间进行优化决策,得到溪洛渡—向家坝梯级水库蓄水时间与多年平均发电量和库容淤损率之间的非劣解集;最后应用加权理想点评价模型对非劣解进行评价,给出不同目标权重下满足发电和减淤要求的梯级水库最佳蓄水方案.结果表明,(1)增加梯级水库发电量,势必要提前水库汛末蓄水时间,这必以增加库容淤损率为代价;(2)各目标权重不同,最优方案不同.当泥沙目标权重较大时,溪洛渡水库9月21日蓄水比9月11日蓄水好,且泥沙目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越晚;当发电目标权重较大时,溪洛渡水库9月11日比9月21日蓄水好,且发电目标权重越大,最优方案对应的向家坝水库蓄水时间越早.研究成果可为溪洛渡—向家坝梯级水库正式建成后制定合理的调度运用方案提供科学的依据.     

谷幅收缩对高拱坝变形及应力状态的影响

溪洛渡拱坝蓄水初期出现了较为明显的谷幅收缩现象,且量值远超同类工程,有必要开展谷幅收缩变形对拱坝变形及应力状态的影响研究。针对坝体已经历的三次完整蓄水-消落过程,对各条测线谷幅变形进行函数拟合,在此基础上,计算了各个蓄水-消落周期下,正常蓄水、死水位工况下坝体变位和坝体应力,对比分析了考虑谷幅收缩变形对大坝位移、应力及分布规律的影响。结果表明,正常蓄水工况下,在变形方面,一定幅度的谷幅变形引起坝体向上游变形趋势,可以部分抵消水沙压力造成的坝体向下游变形作用,使大坝变形减小;在应力方面,一定幅度的谷幅收缩会大大降低上游坝面坝踵拉应力和下游面坝体压应力,改善大坝受力状态。死水位时,随着谷幅收缩的加大,上游面主压应力持续增加,下游坝面主压应力先减小后增大,并在下游面将产生一定拉应力。研究表明,当前谷幅变形作用下,大坝具有较大的安全裕度。在预测极限谷幅状态下(VDL04测线谷幅收缩70.04 mm),溪洛渡高拱坝应力应变处于安全状态。     

长江三峡工程诱发地震监测研究

随着长江三峡水库蓄水及蓄水量的变化，必将引起库坝地区局部介质受力状态、介质物理性质和区域应力场等的变化，从而可能诱发水库地震。为有效监测库区地壳变形、构造断裂的活动趋势、库盘沉降及水库诱发地震活动，在库坝区建立水库诱发地震监测系统是必要的。文章简要介绍了长江三峡水库诱发地震监测系统的建设情况。     

水电工程库水响应下滑坡时空演化特征分析

伴随西部地区水电工程的蓬勃建设,水电站建成投运改变了岸坡原始的地质条件,库水位变化引起岸坡内动水压力与静水压力的变化,从而影响岸坡的稳定性。以往水库蓄水对岸坡作用往往通过野外地质调查及相应的工程地质分析进行,缺乏蓄水前与蓄水后的定量对比分析。本文采用多源信息观测手段,分析大渡河流域黄草坪变形体蓄水前、初蓄期及正常运行期各阶段斜坡变形破坏特征,研究成果表明：（1）黄草坪变形体为一处砂页岩倾倒变形体,并将变形体区域分为强变形Ⅰ区、弱变形Ⅱ、Ⅲ区;（2）黄草坪变形体于2015年10月水库蓄水后开始变形,Ⅰ区变形显著,每年汛期加剧变形,而汛期后监测点曲线变形速率减小,且库水位下降的历时曲线与变形曲线的波峰基本对应,但由于地下水相对库水下降滞后性,变形曲线的波峰相对汛期库水位下降的历时曲线有所延后。（3）黄草坪变形体的形成可概括为①岩体卸荷—倾倒变形发展阶段;②垂直层面的张裂隙扩展阶段;③蓄水过程坡前水位抬升,局部裂隙贯通破坏阶段;④水库运行过程中坡体宏观变形破坏阶段。本文研究成果可对类似水电工程地质灾害防治具有指导意义。     

刺竹坪大桥水库坍岸预测及治理

本文简要阐明溪洛渡水电站后备公路刺竹坪大桥水库坍岸的范围、深度、发生机理、危害及治理方法,通过现场钻探及工程开挖情况,并结合溪洛渡水电站专用公路和后备公路的水库坍岸分析和治理经验措施,并根据现行的国家规范标准,详述了水库坍岩的分析和评价方法,并对其处理做简要的说明。     

库水位变化时陡倾软弱顺层岩质滑坡变形机制

研究库水位动态变化时陡倾软弱顺层岩质滑坡的变形机制,为库岸滑坡防治及库水调度提供帮助。以四川省大渡河某水电站开顶滑坡为例,通过野外调查资料、库水位及地面监测数据综合分析,研究滑坡结构及变形破坏特征;建立二维地质模型,利用离散元模拟蓄水前后陡倾顺层岩质滑坡变形响应过程,结合有限元进一步分析库水作用下岸坡稳定性变化规律。研究结果表明,岸坡特殊的地质构造和岩性是控制滑坡产生的主要因素,水库蓄水诱发了滑坡的变形,库水位变化进一步加速了变形进程。当库水位以4.8 m/d、3.84 m/d、1.92 m/d的速率上升时,坡体稳定性呈现先增后减的趋势;当以小于0.5 m/d的速率下降时,岸坡变形不明显,但稳定性急剧降低,极有可能增加变形速率,加剧变形,导致大范围失稳破坏。在水库调度过程中,为避免渗流作用对岸坡稳定性的影响,库水位变化应保持在较小的速率平稳运行。     

蓄水及降雨条件下库岸边坡变形机理研究

库岸边坡变形与水位波动及降雨等有着密不可分的关系。水库蓄水及降雨都会引起地下水位抬升,局部坡体由不饱和状态转为饱和状态。浸水的岩土体和地下水相互作用,致使坡体力学参数弱化而稳定性降低;另外地下水位波动会施加动静水压力在坡体上,这也会导致坡体稳定性下降。为了研究在蓄水及降雨条件下边坡的变形机理及影响稳定性的主导因素,以雅砻江某电站库岸边坡为例,利用蓄水过程第一手监测资料及地质现象对其变形机理进行分析,结合传递系数法对四种工况进行计算。分析认为:蓄水过程库水位的变化与坡体变形规律有着一定的相关性,结合稳定性计算可知库水的陡升对坡体变形起主导作用。建议蓄水过程可以分阶段渐进式进行来消除这种影响;坡体在蓄水过程中,有着典型的蠕变规律:库水快速上升后,坡体滞后1~2月也开始加速变形;随着后期库水波动基本保持平稳,坡体变形也随之减速并最终趋于稳定;综合研究区地质条件及监测分析,判定滑坡变形机制为蠕滑-拉裂式。然而整个蓄水过程边坡变形都在允许范围内,不会发生失稳。     

溪洛渡水电站全年投产装机924万千瓦刷新世界纪录

<正>世界第三大、中国第二大水电站溪洛渡水电站2013年超额完成原定投产目标。2013年溪洛渡水电站全年投产装机924万千瓦,刷新了三峡电站创造的单座水电站年投产装机500万千瓦的世界纪录。2013年7月15日,溪洛渡水电站首台投产机组右岸13号机组正式投产。按计划,溪洛渡水电站2013年拟投产10台机组。不过,随着12月     

三峡库水升降条件下大石板滑坡变形及稳定性预测

三峡水库修建蓄水后,大量的古滑坡复活,并形成了一些新滑坡。大量的调查研究和工程实例表明滑坡前缘库水升降是致使水库滑坡形成和变形的重要诱发因素。以三峡库区大石板滑坡为例,使用FLAC3D软件建立不同蓄水阶段时滑坡的变形和稳定性状况,得到大石板滑坡变形发展趋势与库水升降之间的相关规律。研究表明,大石板滑坡稳定性良好,但蓄水状态下变形及稳定性状况较天然状态明显恶化,尤其是库水下降后滑坡的变形最大,稳定性也最差。     

澜沧江上游某倾倒变形体蓄水作用下演化机制分析及稳定性评价

澜沧江上游某电站左岸近坝大面积发育倾倒变形体。倾倒变形体早期河谷下切,受重力作用,产生一定范围的倾倒变形破坏,水库蓄水以后,地下水位抬升,倾倒变形体将被大面积浸泡并软化,导致其力学抗剪强度指标降低,倾倒变形体将有可能发生失稳破坏,从而威胁到水电站建筑物尤其是大坝的安全。该处倾倒变形体较为典型,结合相关地质资料建立二维离散元模型分析倾倒变形体不同部位变形破坏特征,成因机制,以及进一步发展演化机制。通过三维数值模拟分析其蓄水前后应力应变,并根据刚体极限平衡理论,对倾倒变形体在多种工况下不同破坏模式稳定性进行验算。     

水力吹填堤坝危险水力条件和防渗墙受力分析

针对潮汐河口水力吹填堤坝的特点,对河口边滩水库堤坝边坡稳定的危险水力条件进行研究,采用非线性有限元方法结合防渗墙施工工艺特点分析水库蓄水后柔性防渗墙的应力应变,探讨不同墙体材料、变形模量以及工后沉降对墙体应力应变的影响。研究结果表明:潮汐河口水力吹填堤坝在外海潮位快速降落时不会达到骤降状态;河口边滩水库围堤采用柔性防渗墙是安全可行的,设计中应尽量选用"高强低弹"的防渗体材料,合理控制弹强比。     

应用两场耦合理论解析复杂岩基长期变形疑点

针对地质条件复杂,包含黏、塑性裂隙和软弱夹层等断裂带岩体的复杂混凝土坝坝基,在高水头渗流场与岩基流变的长期变形特性耦合作用下,对大坝系统结构性态的影响,结合原型观测资料和工程实例的地质力学分析,应用黏弹性、黏弹塑性有限元方法对复杂混凝土坝坝基岩体渗流与流变耦合的效应问题进行了深入研究.结果表明,该方法能合理解析实际工程在复杂混凝土坝坝肩和坝基地质条件、运行条件下产生的长期变形疑点.     

尾矿坝液化流动变形分析

介绍了基于双线性模型的砂土液化流动变形分析方法,并用二维商用软件ALID(Analvsis for Liquefaction.induced Deformation)分析了Moch.koshi尾矿坝地震液化流动变形,其中滩长分别按5 m和38 m,坝基土液化和非液化共计3种组合.通过计算分析发现了该坝在不同条件下发生液化流动变形的一些规律.计算结果表明,增加滩长、降低水位线的高度.将有助于减小坝体液化流动变形.增强坝体的稳定性;坝基土发生液化流动将导致尾矿坝整体发生流滑.探讨了用反压体、稳定柱、加筋和密实等措施抑制尾矿坝液化流动变形.     

某调蓄水池垮坝原因及修复加固地质处理分析

某调蓄水池在运行第9天南坝即发生垮坝事故,对场地工程地质条件、坝基工程地质条件、坝体质量、垮坝原因进行了分析,并为修复加固提出了地质处理意见。     

重庆市三峡库区丰都县白沙沱滑坡变形特征及稳定性分析

长江三峡库区地质环境复杂,是一个滑坡多发区域,滑坡的发生严重危及人民生命财产安全。通过对三峡库区丰都县白沙沱滑坡灾害勘查研究,阐述了该滑坡区的地形地貌、水文地质条件、各层岩土体结构特征及物质组成、变形特征、主要影响因素以及物理力学特征,考虑到三峡库区的蓄水影响,在不同工况下对滑坡体进行稳定性计算,并结合抗剪强度指标的敏感性分析,对该滑坡的稳定性进行分析及评价。结果表明在不同工况条件下该滑坡体不同剖面的稳定性存在潜在危害,甚至可能整体失稳破坏;同时,内摩擦角为滑坡稳定性的敏感因子,对滑坡的稳定性影响程度至关重要。这为滑坡防治与治理提供合理的设计依据,同时说明研究该滑坡的意义重大。     

引黄北干尚希庄水库坝基渗透变形分析

在研究引黄北干尚希庄水库地质资料的基础上,通过对坝基渗透类型的分析、水力比降的计算,介绍了坝基的渗透变形情况,提出了允许水力比降值,为设计施工提供了依据。     

The research and demonstration of some major geological problems of Three Gorges Project

Abstract：The research process, main contents, methods and conclusions for some major engineering geological problems of the Three Gorges Project (TGP) are reviewed and introduced, including dam site selection, regional tectonic stability and seismic activity, stability of reservoir bank and reservoir-induced earthquake. Meanwhile, the above mentioned engineering geological problems are evaluated according to the preliminary test results since TGP operation and impoundment in 2003.     

高混凝土坝变形性态的库盘影响分析

在研究有限元模型边界确定方法的基础上,通过建立库盘大范围和近坝区小范围2种尺度有限元模型,并由库盘模型变形计算结果提取近坝区模型的边界条件,提出高混凝土坝变形性态的库盘影响分析方法,分析库盘变形对大坝变形性态的影响。典型实际工程计算结果表明,高坝大库工程,库盘作用对大坝变形影响明显,尤其坝前大库容工程在应用实测资料分析混凝土坝运行性态、反分析结构力学参数和变形监控指标时,应该考虑库盘变形的影响,以确保充分掌握大坝运行性态,有效监控大坝的安全运行。