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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乌金峡水电站原型观测工程安全施工报告(DOC)

1.工程及原型观测工程概况 2 1.1枢纽布置 21.2原型观测工程项目基本情况 22.原型观测项目和测点布置说明 3 2.1应力应变观测 3 2.2渗流渗漏观测 4 2.3坝基扬压力观测 4 2.4水库温度观测 42.5坝体变形观测 43.监测仪器埋设施工 4 3.1施工技术要求 4 3.1.1项目执行标准 4 3.2监测技术措施 4 3.3变形监测技措施 9 3.4倒垂线施工 9 3.5引张线 103.6渗流监测措施 104.施工期观测及资料整管理 11 4.1施工期观测 114.2资料整理分析 125.质量保证措施 126.监测存在的问题 137.建筑物安全情况的初步评价 138.附件 14黄河乌金峡水电站工程大坝安全监测仪器施工报告1工程及原型观测工程概况1.1枢纽布置乌金峡水电站位于甘肃省白银市靖远县境内，黄河干流乌金峡峡谷出口段，坝址距白银市30 km。

为黄河龙---青段规划的第21个梯级电站，为黄河甘肃兰靖（兰州～靖远）段三级开发的最后一个梯级。

其上游为已建大峡水电站。

乌金峡水电站工程主要任务是发电。

枢纽主要建筑物由左岸泄洪闸、左岸挡水坝段工程、河床式电站厂房、右岸挡水坝段工程、开关站和中控楼等建筑物组成。

枢纽布置格局为左岸三孔泄洪闸，河床布置四台贯流式水轮发电机组厂房。

水库正常蓄水位为1436.0m，最大坝高55m，坝轴线总长度291.0m，总库容0.237亿m3，电站装机容量140MW，保证出力68.7MW，多年平均发电量6.83亿kW·h。

工程规模属Ⅲ等中型工程，枢纽主要建筑物为3级。

1.2 原型观测工程项目基本情况工程的安全监测项目由水电三局乌金峡项目部观测室承担施工。

在本工程主要承担的工作有观测仪器的现场率定、安装埋设、施工期观测、外部观测项目的实施，施工中严格按照设计监理要求及规范措施要求进行施工。

截止5月30日前，内观仪器已全部安装完毕，目前已取得初始值。

外观仪器随工程进度进行安装。

混凝土结构施工温控仿真辅助分析软件开发

混凝土结构施工温控仿真辅助分析软件开发作者：范吉明，颉志强，强晟，殷春梅，刘彬来源：《科技资讯》 2011年第18期范吉明1 颉志强2 强晟2 殷春梅1 刘彬1(1.新疆生产建设兵团建工集团乌鲁木齐 830000; 2.河海大学水利水电学院南京210098 )摘要:目前专门用于混凝土施工期温控防裂辅助分析软件较少,而通用的商业有限元软件往往要经过二次开发才能对施工期混凝土结构常用的温控措施进行精确仿真,在成熟的温度场及应力场有限元计算程序基础上,采用VC、Fortran语言和OpenGL图形库编制了便于人机交互的混凝土结构施工期温控仿真分析软件。

介绍了该软件研制方法,各模块构成及主要功能。

工程技术人员可以方便的采用该软件对各种拟定的温控方案进行仿真及对比分析,从而优选出经济可靠的温控方案,提高结构的质量。

关键词:混凝土温度场应力场施工仿真软件中图分类号:TV315 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)06(c)-0085-02目前,大体积混凝土结构已在国内外很多大型水利、交通等工程中得到了广泛的应用,其施工期防裂问题日趋受到关注。

但目前专门用于混凝土结构温度场及应力场的仿真计算软件较少。

商业软件如 ANSYS、Marc等,其通用性很好,但针对性较差。

这些软件虽可以模拟混凝土结构温度场及应力场问题,但对于影响因素较多的实际工程中混凝土结构温度场及应力场计算实现较困难,对实际工程中的温控措施进行精确的仿真需要对该软件的做相应的二次开发[1],对于一般的工程技术人员开展这类工作则很困难。

针对该问题,在成熟的Fortran温度场应力场计算程序基础上,结合以往工程经验,开发了基于窗口操作的大体积混凝土温控仿真辅助分析软件TCAS。

本软件专门性强,操作简单,界面友好,可以根据实际工程的具体结构特点及施工特点对混凝土结构温度场及应力场进行高精度仿真计算,广大的工程技术人员可以利用该软件对混凝土结构的各种拟定温控方案进行仿真计算对比分析,优选出经济有效的温控防裂措施,减少混凝土结构裂缝,提高混凝土结构的安全性能。

某水电站拱坝施工期温度仿真分析

Ｊｎ０１ｕ．２０
文章编号：０２—５３２１０１０６４（００）３—０００８—０４
某水电站拱坝施工期温度仿真分析
刘开勇，文斌杨培章，，吴震宇。
（．１四川华电木里河水电开发有限公司，四川成都６０１；．１０６２四川大学水利水电学院，四川成都６０６）１０５
９
２施工期坝体温度仿真分析
拱坝施工期的温控防裂是设计和施工关注的重
要问题之一 ¨ ．坝施工期温度场的三维有限单拱
将受外界温度周期性变化的影响，发生周期性变也化，体内部温度场可视为准稳定温度场．坝准稳定温度场与气温、温、温、水地坝身泄流调度有关．因缺乏水温、坝身泄流调度资料，算中未考虑蓄水及过流计的影响．采用ＡＳＳ软件计算得该水电站非溢流坝ＮＹ
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图１非溢流坝段准稳定温度场图２溢流坝段准稳定温度场
表３基础约束区混凝土容许温差
℃
２２施工期温度场计算．
２２１计算模型．．
收稿日期：１００２０— ３— ８０作者简介：开勇（９５）男，Ｊ剑阁人，理工程师，刘１８一，四ＩＩ助主要从事水利水电工程管理方面的研究

整体浇筑堆石混凝土拱坝施工期温度监测与等效均质仿真研究

其他测点温度，比气温高约４．５℃；仓顶堆石内部Ｒ７?Ｒ８测点温度也比气温高约２．０℃。第２仓外界
气温呈周期性波动变化，位于仓底中心的堆石内部Ｒ１３?Ｒ１４测点温度较为稳定，表层堆石体温度随气
温波动，与气温之间存在约３～４ｈ的时间迟滞，与文献［１３］结果一致。同一块堆石内部不同深度的２
摘要：不分横缝、整体浇筑拱坝是近年来推动堆石混凝土拱坝快速发展的新型筑坝技术，非均质堆石混凝土材料
的等效参数取值是全拱坝温度仿真前亟待解决的问题。本文依托风光拱坝工程开展了施工期原型温度监测试验，
并通过分析堆石与自密实混凝土的温度演化规律，进行了等效均质堆石混凝土温度仿真研究。试验结果发现，入
仓的堆石体对下层已浇筑的堆石混凝土存在 “保温效应 ”；自密实混凝土浇筑后会引起下层已浇筑堆石混凝土二
— １４０４—
凝土坝等效均质模型的温度仿真参数选取方法，为整体浇筑堆石混凝土拱坝技术提供理论支撑。
图１不分横缝整体浇筑的堆石混凝土拱坝型式
２堆石混凝土拱坝原型监测试验布置
２．１风光整体浇筑堆石混凝土拱坝概况风光拱坝位于贵州省正安县，属亚热带季风区，气候温和，白天与夜晚的年平均气温分别为２０．９和１３．８℃，具备采用不分横缝、整体浇筑拱坝的自然条件。设计坝高４８．５ｍ，坝顶高程６９１ｍ，最大坝底厚１２．５ｍ，厚高比０．２５８；上下游面均采用尺寸为０．３ｍ× ０．３ｍ×０．５ｍ混凝土预制块作为永久模板，砌筑方式为 “一顺一丁”，上游模板下游侧设置约０．２～０．４ｍ厚自密实混凝土防渗层；坝顶上部设置２孔开敞式自由溢流表孔，单孔宽５ｍ。坝体堆石混凝土强度等级为Ｃ９０１５；堆石采用石灰岩，现场统计的平均堆石率为５５％。该拱坝于２０２０年４月中旬开始浇筑堆石混凝土，２０２１年８月完成坝顶浇筑，目前已蓄水（见图２（ａ））。上游预制块模板对自密实混凝土防渗层起到一定保护与安全储备作用，风光水库的防渗层注水试验结果为４．２９×１０－６ｃｍ?ｓ，大坝蓄水后表面未见明显裂缝与渗水现象，仅有微弱的局部层间浸润现象，大坝防渗与运行状况良好。

某水电站原型观测工程施工方案(示范文本)

某水电站原型观测工程施工方案（示范文本）1概述本水电站引水发电系统工程原型监测包括电站进水口、压力管道、主厂房、主变室、尾水调压室、机组尾水检修闸门室、主厂房运输洞、尾水洞等部位的观测。

通过原型观测，了解围岩稳定状况和结构受力情况并及时反馈，为优化围岩支护设计和结构设计以及指导施工提供实测资料。

2工作项目（1）巡视检查；（2）变形观测；表面变形观测；围岩收敛变形观测；围岩深部变形观测；接缝变形观测。

（3）围岩松动范围观测；（4）渗流观测；（5）围岩支护结构应力观测；（6）锚固措施荷载观测；（7）应力应变观测。

3引用标准和规程规范（1）《国家三角测量规范》GB/T17942（2）《水利水电工程施工测量规范》SL52（3）《中、短程光电测距规范》GB∕Γ16818（4）《混凝土大坝安全监测技术规范》（试行）SDJ336（5）《土石坝安全监测技术规范》SL60（6）《水位观测标准》GBJ138（7）《水工建筑物水泥灌浆施工技术规范》SL62（8）《水利水电工程岩石试验规程》SL264（9）《水工预应力锚固施工规范》SL46（10）《水利水电地下工程锚喷支护施工技术规范》SDJ574主要工作量本工程原形观测主要工程量包括仪器埋设土建工程（如钻孔、开槽、回填、砌墩等）、仪器率定检验、仪器设备安装工程、电缆牵引维护、观测数据采集、资料整理分析等。

主要工程量见表15・1。

5观测仪器设备的采购、检验和率定5.1仪器设备采购在采购合同签订前35天，向监理人提交拟采购的仪器设备详细资料，经批准后方可采购。

若监理人认为仪器设备不能满足要求，我们立即予以更换。

提交的仪器设备资料包括：（1）制造厂家名称地址；（2）仪器使用说明书；（3）仪器型号、规格、技术参数及工作原理；（4）测量方法、精度和范围；（5）测试和率定程序；（6）仪器设备安装方法及技术规程；（7）安装埋设后的测试和检验程序；（8）安装埋设期间的读数和其它要记录的数据；（9）仪器初始和长期测读方法及操作规程；（10）仪器和读数设备的定期检验、校正和率定方法；（Il）人员和设备安全的注意事项；（12）读数设备和动力要求；（13）监测数据处理方法；（14）维修的要求和程序；（15）故障检查和维修指南；（16）零配件清单（包括消耗品和工具）；（17）制造厂家提供的所有其它资料。

大型泄洪洞衬砌混凝土施工期温度场和温度应力的仿真计算

大型泄洪洞衬砌混凝土施工期温度场和温度应力的仿真计算韩刚;齐磊;马涛;于猛【摘要】[目的]探明地下衬砌混凝土出现裂缝的原因,研究进一步采取综合温控措施防裂的有效性和合理性.[方法]结合工程实际情况,在考虑混凝土热力学参数随混凝土龄期的变化,以及坝体分层浇筑过程对温度应力影响的基础上,利用大型有限元软件对泄洪洞衬砌施工过程中的温度场和温度应力进行了三维仿真计算.[结果]仿真结果给出了衬砌混凝土温度场、温度应力分布及其随时间变化的规律,即于开浇后的第2天达到最大温度值,第3天即开始出现较大拉应力值,而极值出现在中后期.[结论]在混凝土浇筑过程中,应采取降低浇筑温度等措施;在浇筑后的10～28 d 温降期间,要对混凝土表面施行流水养护等温控措施,严格各项施工规范.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2009(037)004【总页数】7页(P225-230,234)【关键词】大型泄洪洞;衬砌混凝土;施工期;温度场;温度应力;仿真分析【作者】韩刚;齐磊;马涛;于猛【作者单位】东方电力设备联合公司,四川,成都,610036;国电大渡河流域开发公司,四川,成都,610041;中水顾问集团,中南勘测设计研究院,湖南,长沙,410014;中水顾问集团,中南勘测设计研究院,湖南,长沙,410014【正文语种】中文【中图分类】TV554;TV315随着国家西部大开发战略的全面实施，我国的水利水电工程建设进入了大规模的建设阶段。

目前在建和即将要建的一批大型和特大型工程有三峡、溪洛渡、小湾、紫平铺、向家坝、拉西瓦、锦屏一级、锦屏二级、水布雅、南水北调工程等。

截至目前，人们对隧洞稳定性问题已进行了许多卓有成效的研究[1]，但现有研究很少考虑施工期隧洞衬砌混凝土的温控问题。

造成这种状况的主要原因是隧洞衬砌混凝土较薄，洞内温度和环境条件变化较小，因而混凝土温控问题的重要性尚未引起人们的足够重视。

然而大多数地下工程的施工实践表明，施工期内几乎都已出现不同程度的裂缝，而这些裂缝均与温度的变化有直接关系[2]。

混凝土坝温度场和温度应力有限元计算程序的引进与应用

混凝土坝温度场和温度应力有限元计算程序的引进与应用本文介绍了混凝土坝温度场合温度应力有限元计算程序的引进及应用，通过乌金峡水电站厂房温控计算成果和向家坝水电站厂房温控计算成果两个实例，进一步介绍了大体积混凝土施工过程中的温控方法，从而为制定大体积混凝土施工方案提供经验借鉴。

标签：温度场温度应力计算程序1 温控计算软件引进水利水电工程中很多水工结构都是大体积混凝土结构。

严格进行大体积混凝土的温度控制是防止混凝土产生裂缝的主要措施，目前工程局内主要借助差分法进行温度计算，但这种方法有一定的局限性，当遇到大型工程或工程边界条件较复杂时，就不能工程设计和施工需要。

为了提高工程局在温控计算方面的理论水平，满足工程局技术发展的需要，本项目引进了成熟的混凝土坝的三维有限元温控计算主体程序RCTS。

计算程序可以充分考虑实际工程中各种温控措施对坝体温度的影响，通过计算能够提出满足温控设计要求的合理方案。

2 温度计算考虑的因素（1）各材料分区的混凝土的热力学参数。

（2）混凝土浇筑进度，包括浇筑温度，混凝土分层分块浇筑，间歇浇筑（不同间歇期）；（3）气温、水温；（4）混凝土不同的温控措施，如施工仓面喷雾、流水养护、冷却水管通水冷却、表面保温等。

该程序可以通过这些因素，与施工实际情况紧密结合，计算出尽可能接近实际工程的温度及温度应力。

3 计算成果6 结论及展望以向家坝错缝施工为例，计算可以得到各分块混凝土浇筑后的温度分布及变化情况，通过采用合理的温控措施，确保其不产生温度裂缝。

进而能够保证其它分块的正常施工。

根据坝体或厂房施工的温控要求，可以对拟定的温控措施复核，并提出优化措施，比如需要的通水水管布置、通水温度、通水时间及通水流量，比如保温。

详细跟踪了解坝体基础约束区的温度分布情况，判断施工进度的合理性，对于坝体浇筑层厚可进行方案计算比较，选定满足施工要求的浇筑层厚，加快浇筑进度，指导混凝土现场浇筑施工。

展望（1）从理论上研究混凝土施工过程温度变化情况，合理制定科学的混凝土浇筑施工方案，优化施工中的温控措施，有利于提高项目的经济效益。

贯流式机组水电站厂房施工期及运行期温度应力场仿真分析

第!!卷第"期!##$年%月西北水力发电&’()*+,’-*’)./012./34)’1,15.)657’01)89:;!!<9;"================================================================>?@;!##$文章编号A"$B"C D B$E F!##$G#"C##"B C#D贯流式机组水电站厂房施工期及运行期温度应力场仿真分析王波"H陈尧隆"H唐誉兴!H魏忠元"F";西安理工大学水利水电学院H西安B"##D E I!;广西电力工业勘察设计研究院H南宁J%##!%G 摘要A在水电站厂房这样结构复杂的大型水工结构的温度应力计算中H大量的时间花费在前后处理程序的编制上K针对这种情况H提出了将大型通用有限元软件与温度应力计算主体程序两者相结合的方法H并成功地将其应用于某电站厂房的施工期及运行期温度应力场仿真分析中K关键词A贯流式机组厂房I施工期I运行期I温度应力I仿真分析中图分类号A L8%"J文献标识码A MN引言在大体积混凝土结构中H温度应力对结构的应力具有重要的影响H有时温度应力在数值上可能超过其他外荷载引起的应力而引起混凝土裂缝K因此H对大体积混凝土进行温度应力计算是一个非常重要的课题K在水工结构中此类计算主要体现在各种类型的混凝土大坝和水电站厂房结构中K相对于大坝而言H水电站厂房结构复杂H孔洞O 墩墙及大型框架结构多H且采用较多的分缝O分块和跳仓浇筑H为水电站厂房的温度应力计算带来了巨大的困难K在当前的温度应力场仿真计算程序中H要想在前处理中真实的模拟厂房结构的施工过程是非常困难的K针对这种情况H我们提出了将大型通用有限元分析软件与温度应力场仿真计算程序相结合的方法成功的解决了此问题H并对国内某水电站厂房依照实际的浇筑进度O跳仓方式O气象资料进行了施工期及运行期温度应力场仿真分析K P工程计算P;N基本原理P;N;N温度应力有限元计算公式弹性体内各点的变温为Q H其产生的自由变形为R Q H R为热膨胀系数H应变分量可表示为AS T U S V U S W U R QX T V U X V W U X W T U#即Y S#Z U R Q["H"H"H#H#H#\Q变温等效结点荷载为AY]Q Z^U_‘[a\Q[b\Y S#Z c T c V c W由变温等效结点荷载求得位移A[d\^Y e Z^U Y]Q Z^[d\^为单元刚度矩阵H则温度应力为AY f Z U[b\[a\Y e Z^g[b\Y e#ZP;N;P温度徐变应力有限元计算公式混凝土结构在复杂应力状态下的应变增量包括弹性应变增量H温度应变增量H徐变应变增量以收稿日期A!##J C#$C"E作者简介A王波F"h B h C G H男H陕西大荔人H西安理工大学在读硕士I陈尧隆F"h D J C G H男H湖南双峰县人H西安理工大学教授H博士生导师K及其他初应变增量!混凝土徐变采用比较精确的表达式"#$%&’()#*$’($*+,+-*$%+’((.#/$’($*+,+-/$%+’((假定在每时段0’内&应力呈线性变化&应力对时间的导数为常数&即在0’内1231’为常数&取三个相邻时段%&%.0’*&%.0’*.0’/&经过推导&得到徐变变形增量的计算表示如下"0456.*)45%.0’*.0’/+45%.0’*)$*+,+-0’/(76.*0456)45%.0’*+45%)$*+,+-0’*(76式中"76.*)76,+-0’*.026567*)02858在温差9徐变变形9自生体积变形共同作用下&由隐式解法可求得徐变应力增量为":02;,)<=><?>:0@;,+<=>:0@8;,A B A 计算模型利用通用有限元分析软件建模&整体坐标系的坐标原点取在厂房结构段上游面&坝轴线为8.8B 88&高程为8处!沿坝轴线为C 轴正向&从上游到下游向为D 轴正向&按右手螺旋定则定E 轴正向!厂房有限元计算模型如图*所示!厂房沿水流方向长F G B 88H&垂直水流方向长I J B J 8H &最大高度为I /B I GH &地基沿上9下游方向各取G 8H&深度方向取G 8H!厂房和地基均采用六面体八节点等参元单元!厂房混凝土分为*G 个浇筑层&层厚由*H 到I H 不等&且沿高度方向每浇筑层又划分了I KL 层单元&计算单元尺寸较小&其高度方向8B I K 8B GH &水平方向/KIH&单元总数I JJ /G 个&节点总数L MM I 8个N 地基上部单元尺寸较小&下部单元尺寸较大&单元总数*MJ G /个&节点总数/8F M G 个!A B O 计算参数岩石及厂房主体混凝土$P /89Q R 9S G 8三级配(的力学物理性能参数列于表*N 厂房主体混凝土自生体积变形过程列于表/N混凝土各龄期的抗压强度列于表I !A B T 计算假定及边界条件的选取假定材料为均质弹性9各向同性的连续体N 横缝面按绝热边界处理!厂房结构段应力场计算中边界条件的选取"地基底面按固定支座处理N 地基上游面和下游面法线方向按简支处理N 坝段的横缝面和上9下游面按自由边界处理!A B U 计算方案水电站厂房结构段流道底板面积很大&必须分缝分块浇筑N 流道上下游底板各留一条顺水流图*厂房有限元计算模型图表*岩石及厂房主体混凝土力学物理性能参数项目抗压弹性模量$*8LVW X (抗拉强度$VW X(极限拉伸$*8Y L(计算容重$Z [3H I (泊桑比基岩*B G \\/M I 8*3L P /8混凝土/B /*B F8B F/L G 8*3R表/自生体积变形过程龄期$](*/R *L I /R M *8J */I /8L L R J 变形*8Y RY L B *M Y F B F J Y **B R RY *L B 8M Y J B J I Y L B F R Y 8B G I 8B I *I B 8LJ B I表I 混凝土各龄期抗压强度9抗拉强度和弹模试验值龄期M ]/F ]J 8]*F 8]抗压强度$VW X (*G B F /L B *I I B *I I B R 劈裂抗拉$VW X (\*B F R/B G //B M R 抗压弹模$VW X (\/B /8^*8L/B M M ^*8L/B J G ^*8LF*西北水力发电第//卷方向的浅槽!底板及侧墙的上下游部分先浇"中部预留一倒三角形的后浇带!水电站厂房底板从#月$日开始施工"到$%月$&日顶层混凝土施工结束’后浇带将在冬季气温较低时分层回填"回填时间从当年$(月$)日开始"到第二年$月&%日结束"施工总时间按(%)*考虑!+计算结果按照上述计算方案"施工期每%,)*计算一次厂房结构段温度徐变应力场"运行期的时间步长为%,)*至&%*的变步长"进行了施工期和运行期全过程温度徐变应力仿真计算!由于计算成果比较多"为了便于研究抓住主要问题"在对选定的(%多个剖面进行比较后"分别给出施工期和运行期最大主应力等值线图"施工期及运行期厂房图(施工期厂房结构段-.&/0剖面最大主应力等值线图图&运行期厂房结构段-.&/0剖面最大主应力等值线图结构段最大主应力均发生在-.&/0剖面处"最大主应力等值线如图$和图(所示1图中应力拉为正"压为负"应力等值线图中应力单位为%,$2345!6成果分析在厂房结构段施工期"即#月$日7$%月$&日"厂房结构段大部分区域混凝土处于温升阶段"因此"厂房结构段大部分区域处于受压状态"局部有拉应力"但拉应力值很小!在厂房结构段施工间歇期"即$%月$&日7$(月$)日"厂房结构段混凝土向外界散热"结构段内部混凝土温度持续下降"厂房结构段内部拉应力不断增大"因此"在厂房结构段大部分区域产生拉应力!在厂房结构段施工期末"厂房结构段内部大部分区域8向拉应力为%,97(,$234"局部达到(,)7&,%234’-向拉应力为%,$7(,$234"局部达到(,)7&,%234’:向拉应力%,)7 $,%234"局部达到$,)7(,%234’最大主应力大部分区域为$,)7(,)234"局部达到(,)7 &,)234’从计算结果可以看出;拉应力较大的区域均出现在后浇带浇筑块"分析其原因可能是由于后浇带施工时厂房结构段对现浇筑的部分产生较大的约束从而引起后浇带内部局部区域在施工期末及运行期初产生较大的拉应力!在运行期"厂房结构段内部和厂房结构段底板表面的最大拉应力分布规律与厂房结构段施工间歇期末的分布规律基本相同"最大拉应力值略有增大!<结语经过实践"我们认为把大型通用有限元分析软件与温度应力仿真计算软件联合应用是一个较佳的结合!这样可以把精力用于施工仿真计算程序的开发"使之日臻完善’而对于前处理"则可使用通用有限元分析软件"花费很少的精力就可以使前处理达到较高的水平!从本文的计算结果可以看出;由于冬季外界气温较低"厂房结构段底板混凝土收缩受到地基的约束作用"厂房底板内部产生较大的拉应力"而在夏季"外界气温较高"混凝土发生膨胀"厂房底板内产生压应力’厂房结构段底板部分区域由于/$第$期王波"等贯流式机组水电站厂房施工期及运行期温度应力场仿真分析体积大而且在夏季施工!所以在底板局部温度应力大于混凝土的抗拉强度"在厂房结构段中部预留一倒三角形的后浇带虽然对温度应力有一定的影响!但由于施工季节及浇筑层厚度的影响!厂房结构段局部温度应力偏大#建议在温度应力过大的后浇带区域降低混凝土浇筑温度或使用$%&微膨胀混凝土#参考文献’()*+,-.!/010!2.342.%!+0506789:2;7<.2.2:=>7><?;,-@82:>;@->><?A ++328>9>7.%B C D?7.7;--:-C8-.;@-:<E 2;7.%8->,8-;,<3(5*0F 3G 2.E ->7.-.C%7.--@7.%><?;H 2@-!I J J )!B I ’K L L C K M I 0(I *陈尧隆!李守义!等0高碾压混凝土重力坝温度应力和防渗措施研究(A *0N 九五O 科技攻关报告!)P P P 0(B *朱伯芳0大体积混凝土温度应力与温度控制($*0北京’中国电力出版社!)P P M 0(Q *李九红!何劲!等0水电站表孔闸墩施工期温度应力仿真分析(5*0水利学报!I J J I !R P S ’))L C )I I 0(T *龚召熊!张锡祥!肖汉江!汪安华0水工混凝土的温控与防裂($*0北京’中国水利水电出版社!)P P P 0(K *秦杰!黄承奎!黄达海!伏义淑0三峡大坝混凝土施工实时仿真计算(5*0大连理工大学学报!I J J I !Q I R B S ’B T P C B K T 0U V W X Y Z [\]^Y _‘a ‘]\b c Y c _d U V W e Z ]\X ^e W c c f Y W \g _d U [h [\]e U [e h Y ‘W i b g e _j _k W e l \]‘^Y ‘m _‘c ^e [n ^Y _‘]‘g o j W e ]^Y ‘p l W e Y _g c4F q r s <)!+t u q /2<C :<.%)!v 2.%/9C w 7.%I!4u x y ,<.%C /92.)R )0w 7z 2.9.7G -@>7;=<?;-E ,.<:<%=!w 7z 2.L )J J Q M !+,7.2"I 0r 92.%{7u :-E ;@7E |<H -@x .39>;@=x .G ->;7C %2;7<.}D ->7%.x .>;7;9;-!r 92.%{7q 2..7.%T B J J I B !+,7.2Sa h c ^e ]n ^’+2:E 9:2;7.%;,-;,-@82:>;@->><?E <8~:-{:2@%-@,=3@29:7E>;@9E ;9@-!>9E ,2>,=3@<~<H -@~:2.;!;,-~@-~@<E ->><@2.3~<>;~@<E ->><@H 7::;2!-89E ,;78-0v ,-@-?<@-28-;,<3<?E <8"7.7.%2H -::!.<H >#u $><?;H 2@-H 7;,;,-~@<?->>7<.2:~@<%@287>2~~:7-30v ,7>8-;,<3,2>"--.>9E E ->>?9:C :=~@2E ;7E -339@7.%;,-E <.>;@9E ;7<.>789:2;7<.?<@2,=3@<~<H -@~:2.;0$W bk _e g c ’v 9@"7.-t =3@<~<H -@|:2.;"+<.>;@9E ;7<.|-@7<3>"&~-@2;7.%|-@7<3>"v ,-@82:6;@->>"%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%6789:2;7<.F .2:=>7>R 上接第)K 页S严重的气蚀破坏&设备运行安全性能差!其主要原因是水轮机实际安装高程比设计值提高了Q 0T8!且机组长期在汽蚀振动区运行"发电机组及其附属设备处于超期服役状态!设备及材料疲劳&损伤&老化#经采取转轮改型及设备技术改造等措施处理!水轮机的抗气蚀性能和效率性能均得到显著改善!并大大地改善了机组的安全稳定性能!取得了理想的效果#为进一步解决I 0)R )S引水隧洞缩径!恢复铭牌出力问题奠定基础!此问题将在后续的技术改造中逐步解决#二级电站的技术改造成功的经验!可供水电同类电站借鉴参考#U W n V ‘Y n ]\’W n _‘c ^e [n ^Y _‘_d i b g e ][\Y n U [e h Y ‘W (W ‘W e ]^_e )‘Y ^cY ‘^V W X W n _‘gm ]c n ]g W l _k W e X ^]^Y _‘_‘^V W ([^Y ]‘*Y+t u q r #-.%C =-)!$&6,9C ,<.%IR )0r 9;72.{7t =3@<~<H -@6;2;7<.!#9+72.r 9;72.{7B T I I T M !+,7.2"I 0w 7z 2.,.7G -@>7;=<?v -E ,.<:<C %=!w 7z 2.L )J J Q M !+,7.2Sa h c ^e ]n ^’v -E ,.7E 2:@-E <.>;@9E ;7<.<?;H <,=3@29:7E;9@"7.-%-.-@2;<@9.7;>7.;,->-E <.32@=~<H -@>;2;7<.<?r 9;72.{7H 2>7.;@<39E -3!><8->2?-;=~-@?<@82.E -~@<":-8>2>E 2G 7;2;7<.!G 7"@2;7<.2.32%-7.%--97~8-.;H -@-@-><:G -3!"-;;-@-E <.<87E 2:2.3><E 72:"-.-?7;H 2>2E ,7-G -30$W b k _e g c ’,=3@29:7E ;9@"7.-"%-.-@2;<@"@9..7.%"E 2G 7;2;7<.";-E ,.7E 2:@-E <.>;@9E ;7<.JI 西北水力发电第I I 卷。

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；行审，）
相对于混凝土大坝而言，水电站厂房结构复杂，其
温控计算工作量较大。目前水电站厂房的温控计算方法
有二维有限元法和三维有限元法。在利用三维有限元法计算时，由于厂房结构的复杂性，三维有限元温度应力
计划、水温资料、混凝土和基岩的热学参数、绝热温升。
２１气温资料．
本工程气温资料有２００７年１月～２００８年１２月旬平均气温，以及多年平均气温，见表１表３～。
２２蓄水计划．
乌金峡水电站工程蓄水计划见表４、表５。
干流乌金峡峡谷出口段，坝址距白银市３ｋ。为黄河０ｉｎ龙一青段规划的第２个梯级电站，为黄河甘肃兰靖（１兰州一靖远）段三级开发的最后一个梯级。乌金峡水电站工程以发电为主，水电站为河床式，安装四台贯流式水轮发电机组厂房。枢纽主要建筑物由左岸三孑泄洪闸、Ｌ左岸挡水坝段工程、河床式电站厂房、右岸挡水坝段工
２０年实测气温０８
１２
— ０１ —１．
（ ℃）
９
１．７８
３
９６．
４
４０．
５
２．３２
６
１．９１
７
２．３４
８
２．００
１Ｏ
１．４Ｏ
１１
１．４１
１２
４５．
全年
１．１２
一５２．
上旬中旬下旬
５２．一９７．一５Ｏ．
— １．Ｏ２ — １． —０２一９８．
９Ｏ．８９．９４．
３９．５６．４２．
２．３Ｏ２．３２２．３１
１．８９１．８２１．８５
２．３２２．２７２．３０
１．９８２．００２．Ｏ１
１．６５１．６１１．３９
１．４４１．２９９３．
１．４０５３．２９．
１６． —１５． —３６．
１．０７９３．８８．
表３
多年月平均气温
（） ℃
月ｌ１Ｉ２ｌ３Ｉ４Ｉ５ｌ６｛７Ｉ８ｌ９份温ｆ５１｝５ｆ１２｝ｌｆ２４２４２２１３度．Ｉ．３０．２７０ｆ２ｆ１ｆ６４．．．．．
型工程，枢纽主要建筑物为３级。
仿真程序ＲＴＣＳ模拟厂房结构及其施工过程存在一定的困难，故采用Ａｎｙ软件与三维仿真程序相结合的方法ｓｓ进行厂房温控计算。本文介绍了如何利用该方法对乌金峡厂房混凝土温度进行仿真计算，并且将计算结果与部
２．５８２．３９２．Ｏ９
２．３４２．２９１．８８
１．Ｏ４１．８８１．００
１．３６１．５３１．３２
４６．５３．３７．
１．５７１．５７１．５２
・
２・８
混凝土工程
表２
月份
逐月
分时段的实测温度进行了对比分析。
②高程１９．～１３．ｍ为Ｃ０１０；③宽缝、排沙３１Ｏ４８５２Ｆ０Ｗ４
孔为ＣＯ２Ｏ。３ＦＯＷ４
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
程、开关站和中控楼等建筑物组成。工程规模属 Ⅲ等中
剃删榄法算本文研究对象为２号机组坝段，该坝段顺水流方向割研
长７．ｍ，垂直水流方向长２．ｍ。机组坝段基底高程１４５８１８．０，坝顶高程１３．０３５０ｍ４８５ｍ。不同强度等级的混凝土分区情况：① 高程１８．３５０～１９．ｍ为Ｃ１Ｆ０４３１０５５Ｗ；
１．４２
上旬中旬下旬
一Ｏ７．一３３．一Ｏ２．
５７．７３．６Ｏ．
９７．１＿１３１．２５
２．１８１．４０２．３１
２．２Ｏ２．４Ｏ２．６８
２．３６２．３９２．４７
２．８２２．５４２．２９
— 一水水电工２０第６总２期利施０・期第１１３
硼一一栅乌金峡水电站厂房混射土施工期温度凝锻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）
褂黻和姒黻雌
表１
月份
逐月
２０年实测气温０７
１
一Ｏ９．
（） ℃
９
１．９０
２
４８．
３
３６．
４
１．３３
５
２．
２．５８
１０
１．６３
１１
１．５Ｏ
１２
７７．６
全年
表４