混凝土楔形体在水电站导流围堰稳定性优化中的应用

发布时间：2024-02-16 05:01

　　堰体存在着不同的压力水头,导致堰体的开裂数值较大、安全系数较低。在稳定优化过程中应用混凝土楔形体,利用混凝土楔形体控制围堰开裂特征参数,划分不同的隔水边界,控制堰体水头,减少导流渗透量,优化稳定系数;制作混凝土楔形体,搭建围堰结构进行对比验证。结果表明,应用混凝土楔形体后堰体的开裂数值小,安全系数大。

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【部分图文】：

图1数值模型坐标系

在表1所示的各项参数下，将导流围堰按照实体单元处理，以式(3)的渗透系数为参考，构建导流围堰局部的数值模型坐标系，见图1。以图1所示的数值模型为研究对象，导入表1中的各项系数至数值模型坐标中，模拟不同控制混凝土楔形体的开裂缝数值大小，汇总不同缝宽数值下产生的裂缝数量，见表2。

图2压力水头等值线

以图2所示的压力水头等值线相等的数值为相同的水流流向，在相同水流方向上，采用摩尔-库伦模型分析相同水流方向导流在围堰产生的渗透量[9]，在混凝土楔形体的参与下，计算渗透量的主应变增量，数量公式可表示为:式中:e为混凝土楔形体产生的弹性;p为塑性应变;ε为形变参数。

图3稳定性系数变化

根据上述计算处理公式，在混凝土楔形体的参与下，控制得到不同稳定系数[13]，围堰的稳定性系数变化见图3。由图3所示的稳定性系数变化规律可知，随着混凝土楔形体控制得到的流速数值不断增大[14]，稳定性数值也就越小。在实际使用混凝土楔形体稳定优化水电站导流围堰时，引入一个动能校正系数....

图4导流围堰布置结构

在上述性能参数的控制下，采用图4所示的围堰布置结构进行实验。在图4所示的围堰布置结构中，控制围堰堰体的水流速度维持在0.5m/s的上升速度，计算未使用混凝土楔形体前围堰的稳定性系数，并使用一种传统应用方法与文中研究的应用方法进行对比，对比3种应用方式的性能。

本文编号：3900866