对于乌金峡水电站厂房混凝土施工期温度仿真计算与原型监测

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1、—一水利水电施工2010·第6期总第123期乌金峡水电站厂房混射凝硼锻一土栅一施工期温度仿真计算与原型监测李磊李婷唐峰陈光荣／(中国水利水电第三工程局有限公司)和褂黻姒黻雌；，)行审相对于混凝土大坝而言，水电站厂房结构复杂，其程、开关站和中控楼等建筑物组成。工程规模属Ⅲ等中温控计算工作量较大。目前水电站厂房的温控计算方法型工程，枢纽主要建筑物为3级。有二维有限元法和三维有限元法。在利用三维有限元法法剃算删割榄研本文研究对象为2号机组坝段，该坝段顺水流方向计算时，由于厂房结构的复杂性，三维有限元温度应力长71．4m，垂直水流方向长25．8m。机组坝段基底高程仿真程

2、序RCTS模拟厂房结构及其施工过程存在一定的1385．00m，坝顶高程1438．50m。不同强度等级的混凝土困难，故采用Ansys软件与三维仿真程序相结合的方法分区情况：①高程1385．0～1391．0m为C15F50W4；进行厂房温控计算。本文介绍了如何利用该方法对乌金②高程1391．O～1438．5m为C20F100W4；③宽缝、排沙峡厂房混凝土温度进行仿真计算，并且将计算结果与部孔为C3OF2OOW4。分时段的实测温度进行了对比分析。2仿真计算基本资料1工程概况进行混凝土仿真计算的基本资料包括：气温资料、蓄水乌金峡水电站位于甘肃省白银市靖远县境内，黄河计划

3、、水温资料、混凝土和基岩的热学参数、绝热温升。干流乌金峡峡谷出口段，坝址距白银市30kin。为黄河2．1气温资料龙一青段规划的第21个梯级电站，为黄河甘肃兰靖(兰本工程气温资料有2007年1月～2008年12月旬平州一靖远)段三级开发的最后一个梯级。乌金峡水电站均气温，以及多年平均气温，见表1～表3。工程以发电为主，水电站为河床式，安装四台贯流式水2．2蓄水计划轮发电机组厂房。枢纽主要建筑物由左岸三孑L泄洪闸、乌金峡水电站工程蓄水计划见表4、表5。左岸挡水坝段工程、河床式电站厂房、右岸挡水坝段工表12007年实测气温(℃)月份123456789101112全年逐

4、月一O．94．83．613．322．O23．O2O．825．819．016．315．O7．7614．2上旬一O．75．79．721．822．O23．628．225．823．41O．413．64．615．7中旬一3．37．311_314．024．O23．925．423．922．918．815．35．315．7下旬一O．26．O12．523．126．824．722．92O．918．810．013．23．715．2·28·混凝土工程表22008年实测气温(℃)月份1234567891O1112全年逐月一5．2——10．19．64．023．219．123．420．017

5、．814．O14．14．511．2上旬5．2—1O．29．O3．923．O18．923．219．816．514．414．01．610．7中旬一9．7——10．28．95．623．218．222．720．016．112．95．3—1．59．3下旬一5．O一9．89．44．223．118．523．02O．113．99．32．9—3．68．8表3多年月平均气温(℃)月份l1I2l3I4I5l6{7I8l910I11l12温度f5．3I1．0}5．4f12．2}l7f20．4f22．4f21．2f16．39．8f2．5f9表4乌金峡水电站上游蓄水信息r月份；Tw(．y，

6、f)——水深处在r月份的水温，℃。顺序时间计算时间蓄水水位(m)2．4混凝土热学参数12008年1O月27日8：O02008年1O月27El10：O01430计算采用的混凝土热学参数见表7。22008年10月27日10：O02008年1O月27日12：O0143232008年1O月27日12：O02008年1O月29日12：O01436表7混凝土热学参数值混凝土强度等级C15F5OW4C2OF100W4C30F200W4表5乌金峡水电站下游蓄水信息导热系数EkJ／(m·h·℃)]8．1968．7668．407顺序时间计算时间蓄水水导温系数(mz／h)0．0038

7、090．0039680．003855位(m)比热[kJ／(kg·℃)]0．92220．93020．9128l2008年lO月24日8：O02008年lO月29日O0：O0l423放热系数EkJ／(m·h·℃)]62．862．862．82．3水温资料2．5混凝土绝热温升本工程2008年1O月蓄水，至2009年2月有5个月计算采用的混凝土绝热温升值参数见表8。的水温实测值见表6。表8混凝土绝热温升值(℃)表6乌金峡水电站水库水温实测值(℃)＼＼月份2各龄期数值＼008正2008拒2008正2009矩2009拄混凝土等级最终水深(10月11月12月1月2月ld3d5d

8、7d14d21d绝热10