增设水垫塘对坝基扬压力影响的数值分析

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1、第22卷第1期岩石力学与工程学报22(1)：86～892003年1月ChineseJournalofRockMechanicsandEngineeringJan.，2003*增设水垫塘对坝基扬压力影响的数值分析1122李守巨刘迎曦李华吴凤吉12(大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室大连116024)(白山发电厂吉林132400)摘要根据岩石渗透系数反演结果，采用三维渗流有限元方法分析了白山水电站水垫塘增设后在4种不同上下游水位条件下坝基扬压力的变化。数值计算表明，在水垫塘排水系统有效情况下，水垫塘不会引起坝基扬压力的增加；当水垫塘排水系统失效时，如果不在护底处

2、设置排水孔将会引起坝基扬压力的增加。根据有限元渗流场计算结果，提出了降低坝基扬压力的技术措施。关键词水工结构，水电站，扬压力，渗透系数，排水孔分类号O357.3文献标识码A文章编号1000-6915(2003)01-0086-04NUMERICALCOMPUTATIONANDANALYSISOFINFLUENCEOFPLUNGEPOOLCONSTRUCTIONONUPLIFTPRESSUREOFDAMFOUNDATION1122LiShouju，LiuYingxi，LiHua，WuFengji1(StateKeyLab.ofStruct.Anal.ofInd.Equ

3、ip.，DalianUniversityofTechnology，Dalian116023China)2(BaishanHydraulicPowerPlant，Jilin132400China)AbstractBasedupontheobserveddataofupliftpressureandpriorinformationofpouringwatertestinBaishanhydraulicpowerstation，thepermeabilitycoefficientsofrockandconcreteareidentifiedbymakinguseofneu

4、ralnetworks.Accordingtotheinversionresultsofpermeabilitycoefficients，thechangesoftheupliftpressureareresearchedbythree-dimensionalFEMunderthefourdifferentloadingcasesaftertheplungepoolexcavation.Thecomputationresultstestifythattheconstructionofplungepoolwillnotincreasetheupliftpressure

5、whilethedrainagesystemofplungepooliseffective.Theconstructionofplungepoolwillincreasetheupliftpressurewhilethedrainagesystemofplungepoolisinvalid.Thetechnologicalmeasuresofreducingupliftpressurehavebeentakenforthedamfoundationwithhighupliftpressurebasedonthecalculationresult.Keywordshy

6、draulicstructure，hydraulicpowerstation，upliftpressure，permeabilitycoefficients，drainagehole以减轻对下游冲刷，利于坝体稳定。该种方式合理1工程概况解决了白山大坝峡谷地形的泄洪消能问题。但这种消能布置带来的溅水与雾化的危害，在工程设计及白山水电站已建成多年，原设计没有水垫塘，运行之初是难以预见的。1983年、1986年、1991大坝设有4个高孔和3个深孔，高深孔相间布置。年和1995年的4次泄洪产生掺气水流和雾化流，消能采用水股分层、扩散和碰撞相结合的挑流形造成溅水和砂石飞溅，对

7、下游防护设施和两岸电站式。其特点是：水流纵向分散、横向扩散、上下对的运行形成了一定危害。以1995年泄洪为例，泄洪冲、相互碰撞、穿射消能，可使消能率大大提高，直接造成左岸水电站地面厂房进水，右岸室外开关2001年2月26日收到初稿，2001年4月27日收到修改稿。*国家自然科学基金(10072014)和工业装备结构分析国家重点实验室开放基金(GZ9908)资助项目。作者李守巨简介：男，41岁，硕士，1982年毕业于阜新矿业学院采矿工程系矿建专业，现任副教授，主要从事岩石力学及其反问题研究。第22卷第1期李守巨等.增设水垫塘对坝基扬压力影响的数值分析•87•站受到