溪洛渡高拱坝反拱水垫塘与平底水垫塘流场的三维数值模拟比较 被引量：9

1

作者 孙建 张春财 +2 位作者 丰小玲 郝秀玲 张发茂 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期8-16,共9页

采用RNG型k-ε三维紊流数学模型和自由水面"刚盖"的假定,对溪洛渡高拱坝七表孔泄洪工况下,反拱水垫塘与平底水垫塘的流场进行了数值模拟。首先把反拱水垫塘溢流中心线、两岸边附近的流速以及拱底板压强的计算值与相应的模型... 采用RNG型k-ε三维紊流数学模型和自由水面"刚盖"的假定,对溪洛渡高拱坝七表孔泄洪工况下,反拱水垫塘与平底水垫塘的流场进行了数值模拟。首先把反拱水垫塘溢流中心线、两岸边附近的流速以及拱底板压强的计算值与相应的模型实测值进行了验证。在此基础上,对两种水垫塘的流态特征、近壁流速沿程扩散特征、底板压强分布等特征进行了详细比较。研究表明,两种水垫塘体型各有利弊。在水舌入水区,反拱水垫塘的流态和底板压强分布更趋合理,而平底水垫塘隅角有高压区,易产生破坏。在冲击区上下游,反拱水垫塘的流态、消能效果和底板压强分布的合理性逊于平底水垫塘。研究成果可为水垫塘型式的选择和设计提供参考。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 平底水垫塘 三维RNG型k-ε紊流数学模型 流场与压强场

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反拱水垫塘与平底水垫塘底板稳定性诸方面之比较 被引量：27

2

作者 孙建 陈长植 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2003年第4期3-6,共4页

反拱水垫塘是一种新型消能防冲结构,拟在我国溪洛渡等高拱坝中采用。在高水头、大流量作用下反拱水垫塘能否安全运用其稳定性是关键技术之一。分析了平底水垫塘和反拱水垫塘的稳定性原理,论证了反拱水垫塘底板具有超载能力强、稳定性高... 反拱水垫塘是一种新型消能防冲结构,拟在我国溪洛渡等高拱坝中采用。在高水头、大流量作用下反拱水垫塘能否安全运用其稳定性是关键技术之一。分析了平底水垫塘和反拱水垫塘的稳定性原理,论证了反拱水垫塘底板具有超载能力强、稳定性高的优点,是高拱坝坝身泄洪消能的合理选择。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 平底水垫塘 板稳定性 水

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扬压力作用下反拱水垫塘缝隙动水压力研究 被引量：3

3

作者 张春财 孙建 +1 位作者 郝秀玲 邓永峰 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第S1期26-31,共6页

以国内某高坝工程为参照,对水垫塘排水和底板锚固措施都失效后,底板缝隙动水压力随扬压力、底板缝宽以及不同止水破坏程度这3个关键因素的变化规律进行了理论分析和试验研究。研究表明,止水正常时,由于底板表面动水压力脉动、底板振动,... 以国内某高坝工程为参照,对水垫塘排水和底板锚固措施都失效后,底板缝隙动水压力随扬压力、底板缝宽以及不同止水破坏程度这3个关键因素的变化规律进行了理论分析和试验研究。研究表明,止水正常时,由于底板表面动水压力脉动、底板振动,使缝隙动水压力大于扬压力;止水破坏后在小扬压力范围内,缝隙动水压力增大,但增幅随扬压力增大而减小、也随底板缝宽增加、或止水破坏程度增加而减小;止水破坏后在大扬压力范围,缝隙动水压力减小,但减幅随扬压力增大而增大,也随底板缝宽增加、或止水破坏程度增加而减小。分析了水工规范中底板块安全系数的不妥之处,建议用缝隙动水压力代替扬压力准确计算底板块安全系数。工程中应尽可能做好排水措施,确保水垫塘排水设施正常运行。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 底板缝隙动水压力 扬压力 底板缝宽 止水不同破坏程度

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反拱水垫塘底板块上举力变化规律的试验研究 被引量：3

4

作者 孙建 陈长植 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第4期47-51,共5页

反拱水垫塘是一种新型消能防冲结构 ,拟在我国溪洛渡等 30 0m级高拱坝中采用 ,其稳定性是其在高水头、大流量作用下能否安全运用的关键技术之一。结合溪洛渡拱坝 ,试验研究了拱坝坝身泄量达 30 0 0 0m3 /s ,反拱圈横缝止水设施破坏 ,动... 反拱水垫塘是一种新型消能防冲结构 ,拟在我国溪洛渡等 30 0m级高拱坝中采用 ,其稳定性是其在高水头、大流量作用下能否安全运用的关键技术之一。结合溪洛渡拱坝 ,试验研究了拱坝坝身泄量达 30 0 0 0m3 /s ,反拱圈横缝止水设施破坏 ,动水压力贯入底板缝隙 ,基岩锚固力失效的极端情况下 ,反拱水垫塘底板块上举力 ,得出底板块上举力分布规律 ,脉动上举力谱密度特性等 ,并推算出拱端的极限推力。研究成果对反拱水垫塘设计、运用和稳定研究具有理论和实际意义。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 底板 上举力 拱端极限推力

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反拱水垫塘拱圈底板动水压强时域与频域的变化规律 被引量：1

5

作者 樊新建 孙建 +1 位作者 张金明 赵燕华 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2009年第1期54-59,共6页

设计试验装置，测量高水头和大流量作用下反拱水垫塘全流场内拱圈底板动水压强．利用分析方法，得出拱圈底板表面与底板缝隙动水压强自相关特征和时空相关特征的变化规律，分析其与反拱水垫塘内水流的流动结构和流态之间的关系，揭示拱... 设计试验装置，测量高水头和大流量作用下反拱水垫塘全流场内拱圈底板动水压强．利用分析方法，得出拱圈底板表面与底板缝隙动水压强自相关特征和时空相关特征的变化规律，分析其与反拱水垫塘内水流的流动结构和流态之间的关系，揭示拱圈底板动水压强的变化和传播机理；对其频域特性进行分析，结果表明：拱圈底板表面动水压强的优势频率分布范围较广并比底板缝隙内的宽，其峰值频率分布范围主要集中在0～1Hz，脉动能量均以低频为主． 展开更多

关键词 反拱水垫塘 拱圈底板 动水压强 时域 频域

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反拱水垫塘在拉西瓦特高拱坝枢纽中的应用及研究成果综述 被引量：4

6

作者 姚栓喜 王亚娥 +1 位作者 杜生宗 张友科 《西北水电》 2010年第1期23-27,共5页

为了实现反拱水垫塘在高水头、窄河谷、高地应力和水垫塘长度受限制条件下的应用,采用各种物理模型试验、结构仿真计算和流行元超载能力分析等多种研究方法,解决了反拱水垫塘适应条件、作用荷载、工作机理、稳定机理、破坏机理、承载能... 为了实现反拱水垫塘在高水头、窄河谷、高地应力和水垫塘长度受限制条件下的应用,采用各种物理模型试验、结构仿真计算和流行元超载能力分析等多种研究方法,解决了反拱水垫塘适应条件、作用荷载、工作机理、稳定机理、破坏机理、承载能力、成拱条件、体型结构和构造等关键技术问题,实现了反拱水垫塘在拉西瓦250 m特高拱坝中的应用。连续运行半年,监测结果表明反拱水垫塘运行正常,满足设计要求。 展开更多

关键词 拉西瓦水电站 反拱水垫塘 冲击动水压力 结构稳定 承载能力

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反拱水垫塘底板块轴力在上举力作用下的变化规律探讨

7

作者 张春财 孙建 +2 位作者 张金明 杨丽萍 刘艳丽 《四川大学学报（工程科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第2期36-42,共7页

为研究反拱水垫塘底板块轴力特征,以溪洛渡高拱坝和反拱水垫塘为参照,在高水头、大流量作用下,以反拱水垫塘在止水破坏、拱圈单底板块、五底板块和九底板块锚固分别失效为代表工况,对拱圈底板块的轴力在上举力作用下的变化规律进行了试... 为研究反拱水垫塘底板块轴力特征,以溪洛渡高拱坝和反拱水垫塘为参照,在高水头、大流量作用下,以反拱水垫塘在止水破坏、拱圈单底板块、五底板块和九底板块锚固分别失效为代表工况,对拱圈底板块的轴力在上举力作用下的变化规律进行了试验研究。研究表明,拱圈底板块轴力产生和传递的机理是,底板块上举力诱导了底板块位移和锁定,锁定后相邻底板块产生了约束轴力,同时轴力又反过来向相邻底板块传递直至拱端。轴力沿程可分为冲击强振区和上下游强振区。在冲击强振区,底板块瞬时值较大,时均值小,脉动强度最大,拱圈底板能瞬时锁定形成瞬时拱;在上下游强振区,底板块瞬时值和时均值大,而脉动强度较小,拱圈底板块能长时间锁定形成局部拱。在3个强振区,底板块轴力的优势频率在小于0.2 Hz的低频窄带。试验条件下拱圈底板块不发生强度破坏、共振破坏。反拱水垫塘运用时,应控制底板块位移、减少拱圈锁定底板块数,才能使轴力分布在合理范围。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 拱圈底板块 轴力 分布规律

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反拱水垫塘多底板块振动特性试验研究

8

作者 赵燕华 孙建 +1 位作者 张金明 樊新建 《人民黄河》 CAS 北大核心 2013年第2期116-119,共4页

对溪洛渡拱坝工程建立了水力学精细模型,考虑了拱圈底板块锚固力失效,止水破坏,拱圈所有底板块横缝、纵缝和底缝完全贯通的极端情况,利用先进量测系统,测量了高水头、大流量作用下拱圈9个底板块的振动位移,揭示了拱圈多底板块位移沿流... 对溪洛渡拱坝工程建立了水力学精细模型,考虑了拱圈底板块锚固力失效,止水破坏,拱圈所有底板块横缝、纵缝和底缝完全贯通的极端情况,利用先进量测系统,测量了高水头、大流量作用下拱圈9个底板块的振动位移,揭示了拱圈多底板块位移沿流程及拱圈的分布规律。结果表明,拱圈多底板块位移特征值沿流程及拱圈呈多峰分布,拱圈在局部拱和整体拱的作用下不会发生整体失稳或强度破坏。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 多底板块 位移 试验 溪洛渡工程

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高坝下游反拱水垫塘的水力特性分析

9

作者 吴宝琴 尹进步 +1 位作者 王国杰 南晓红 《水利与建筑工程学报》 2003年第4期35-37,共3页

为解决峡谷区高坝下游消能问题,坝下消能区采用水垫塘集中消能,本文论述了反拱底板形式水垫塘内流态、压力分布及消能方面的水力特性,并结合实际工程进行了应用分析。

关键词 高坝 消能 反拱水垫塘 动水压强

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拉西瓦水电站工程反拱水垫塘优化设计 被引量：2

10

作者 杨存龙 任宗社 +4 位作者 孙玉军 王世锟 张友科 周述椿 王常让 《水力发电》 北大核心 2007年第11期7-10,共4页

在大型高水头水电站中,拉西瓦水电站是我国第一座采用反拱形水垫塘作为特高拱坝坝后消能建筑物的工程,也是我国现有特高拱坝水垫塘中长度最短、宽度最小的工程,其单位水体消能率接近国际经验控制的最高标准。在无规范明确规定和缺少工... 在大型高水头水电站中,拉西瓦水电站是我国第一座采用反拱形水垫塘作为特高拱坝坝后消能建筑物的工程,也是我国现有特高拱坝水垫塘中长度最短、宽度最小的工程,其单位水体消能率接近国际经验控制的最高标准。在无规范明确规定和缺少工程资料的情况下,经一系列科研试验和数值计算,优化了反拱水垫塘结构和排水、抽水系统设计等。其经验丰富了我国坝后消能建筑物的设计内容,对我国规范中反拱水垫塘设计规定以及对其他大型高水头水电站坝后消能防冲建筑物的设计具有重要参考价值。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 二道坝 排 抽水系统布置 优化设计 拉西瓦水电站

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反拱水垫塘加强截排水措施的应用与研究

11

作者 李海鹏 方绍信 《西部探矿工程》 CAS 2012年第6期25-27,共3页

拉西瓦水电站反拱水垫塘,根据实际地质条件,在原设计底板盲沟下补打排水孔,反拱水垫塘周边廊道打固结灌浆孔和排水孔,采取的截排水措施,减小了基岩渗漏压力和扬压力,确保了反拱水垫塘底板结构稳定和运行安全。

关键词 反拱水垫塘 加强截排水措施 应用 研究

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反拱水垫塘三维紊流场水力特性的试验研究

12

作者 王盛宝 夏明月 《水利科技与经济》 2014年第9期71-73,共3页

反拱底板水垫塘是一种新型的水垫塘型式,是一个倒拱形壳体结构。它是根据峡谷天然河道的形状,将水垫塘设计成中间低、两岸高的拱形体型,不同程度地利用拱的作用来抵抗巨大的动水压力,提高防护结构的安全性。随着反拱水垫塘的广泛应用,... 反拱底板水垫塘是一种新型的水垫塘型式,是一个倒拱形壳体结构。它是根据峡谷天然河道的形状,将水垫塘设计成中间低、两岸高的拱形体型,不同程度地利用拱的作用来抵抗巨大的动水压力,提高防护结构的安全性。随着反拱水垫塘的广泛应用,关于反拱水垫塘的水流场研究越来越受到重视。针对已建成的拉西瓦水电站的反拱水垫塘,根据重力相似准则,选择合适比尺1∶130,设计了反拱水垫塘水力学物理模型,模拟工况为设计水头7.69 cm,测量了在此工况下的反拱水垫塘各测点压强和流速值。通过对实验数据的处理得到原型反拱水垫塘的压强和速度值,实现了对高水头和大流量作用下反拱水垫塘底板动水压强及流速的试验研究,得出底板动水压强及流速沿流程以及沿拱圈横向的分布规律。 展开更多

关键词 反拱水垫塘 动水压强 流速 消能

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谷幅变形对白鹤滩水电站反拱底板水垫塘应力状态的影响分析 被引量：1

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作者 李琪 徐建荣 赵兰浩 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期178-184,共7页

目前,国内外一些高拱坝工程在蓄水后已有谷幅变形的现象产生,谷幅变形不但影响拱坝性态变化,已有实例还表明其可能影响到下游消能建筑物的正常运行。为分析谷幅变形对白鹤滩水电站消能建筑物运行状态的影响,运用边界位移法进行有限元分... 目前,国内外一些高拱坝工程在蓄水后已有谷幅变形的现象产生,谷幅变形不但影响拱坝性态变化,已有实例还表明其可能影响到下游消能建筑物的正常运行。为分析谷幅变形对白鹤滩水电站消能建筑物运行状态的影响,运用边界位移法进行有限元分析,模拟不同谷幅变形量作用下反拱底板水垫塘无水检修工况及正常运行工况的应力状态,分析弹性结构缝的不同布置方式对水垫塘在谷幅变形作用下应力状态的影响。结果表明:随着谷幅变形量的增加,水垫塘的应力也不断增大;当水垫塘顶部的谷幅变形量不大于50 mm时,无缝结构水垫塘的安全是可控的,且蓄水可以减小谷幅变形对水垫塘结构不利应力的影响,设置弹性结构缝可能会增大其不利应力。 展开更多

关键词 谷幅变形 反拱底板水垫塘 应力状态 弹性结构缝 白鹤滩水电站

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旭龙水电站泄洪消能设计研究 被引量：2

14

作者 杨晓红 黄红飞 王维浩 《水利水电快报》 2024年第5期43-48,55,共7页

为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱... 为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱水垫塘消能方案。研究表明:合适的坝身孔口布置体型可保障泄洪消能安全与减轻岸坡泄洪雾化,反拱水垫塘安全性和经济性较好,孔口结构对坝体整体极限抗震性能无影响,高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪是可行的。研究成果可为类似工程泄洪消能建筑物设计提供参考。 展开更多

关键词 全坝身泄洪 特高拱坝 孔口抗震影响 反拱水垫塘 数值计算 模型试验 旭龙水电站

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拉西瓦水电站枢纽关键技术 被引量：6

15

作者 白俊光 李蒲健 +1 位作者 武志刚 石立 《水力发电》 北大核心 2009年第11期10-11,15,共3页

针对坝址区气候寒冷、河谷狭窄陡峻及高地应力等特点,为保证工程施工进度、确保工程质量开展了多项关键技术研究,如拱坝建基面合理开挖形式、边坡坝段无盖重固结灌浆、埋管法接触灌浆、夏季封拱灌浆以及坝后反拱型水垫塘等多项关键技术... 针对坝址区气候寒冷、河谷狭窄陡峻及高地应力等特点,为保证工程施工进度、确保工程质量开展了多项关键技术研究,如拱坝建基面合理开挖形式、边坡坝段无盖重固结灌浆、埋管法接触灌浆、夏季封拱灌浆以及坝后反拱型水垫塘等多项关键技术研究,在此基础上采用了多项新工艺、新方法,有力地保证了工程质量、进度。 展开更多

关键词 反弧型开挖 无盖重固结灌浆 埋管法接触灌浆 夏季封拱灌浆 大坝温控 反拱水垫塘 拉西瓦水电站

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