布伦口-公格尔水电站高温隧洞现场试验及数值模拟研究

摘要

站厂房、尾水等主要建筑物组成.设计最大坝高35.8m,总库容6.39亿m3,调节库容3.33亿m3,扩灌面积51.7万亩,装机容量200MW,保证出力6.89万KW,多年平均发电量6.582亿KW.h.该水电站工程地理位置位于西昆仑褶皱系内公格尔-桑株塔格隆起中部,坝址南20km为康西瓦深大断裂;北29km为北昆仑断裂.通过对现场试验资料的深入分析和数值模拟研究可知，该类高温引水隧洞围岩具有以下特点:围岩温度场呈非稳态波动变化，是时间和工况等的函数，各测点温度变化趋势相同，在内外因的共同作用下同升同降;通风散热效果显著，在通风散热作用下，从洞壁向围岩深处温度呈递增趋势，同一深度处从洞口到掌子面围岩温度逐渐增加，同时各测孔测点温度梯度逐渐增大;各测孔测点温度大致可以分为以下八个阶段:开挖后通风温降段、施做喷层温升段、暂时稳定段、再次通风温降段、施做堵头温升段、过水温降段、放水温升段和最终平衡段;通过不同工况下对洞周围岩温度边界的分析确定出本工程温度的施加边界应在3D~30D之间;洞周围岩应力和变形与温度存在高度相关性，隧洞围岩随温度变化呈现出明显的热胀冷缩效应，这与业界已取得的认识一致，拱顶和底拱出现了较大的拉应力，且随着温度的降低拉应力范围不断扩大和拉应力值也不断增大，最大环向拉应力位于拱顶约为1.89MPa,隧洞最大径向变形亦出现在拱顶部位约为7.94mm。