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高坝大库安全建设与风险管理高端论坛

高坝大库安全建设与风险管理高端论坛

  • 召开年:2011
  • 召开地:北京
  • 出版时间: 2011-09-24

主办单位:中国水力发电工程学会

会议文集:高坝大库安全建设与风险管理高端论坛论文集

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  • 摘要:溪洛渡等特高拱坝高达300m最级,关键技术问题突出。本文结合溪洛渡、锦屏Ⅰ级、伊朗巴哈蒂瑞里等6座特高拱坝设计实例,将分期阐述特高拱坝的安全分析与评价、合理建丛面、体型优化设计、复杂丛础处理技术、工程抗震、建坝材料、混凝土施工与温控、运行监测与反馈等关键技术的研究方法、评价标准及应用实践,供类似工程设计参考。文(一)主要讨论了特高拱坝整体安全度、合理建基面的分析与评价及其工程应用。
  • 摘要:给出了设计大坝预期使用寿命和在役大坝剩余使用寿命的定义及其计算方法,分析了各种因素对混凝土坝使用寿命的影响,坝体内部钻孔取芯试验资料表明,坝工混凝土具有足够的长期强度,根据当前的筑坝水平,混凝十碳化、冻融、冲蚀等表面损伤可以控制在允许范围内,实体混凝土坝断面厚度较大,即使产生了一些表面损伤,完全可以在不影响大坝正常运用条件下进行修复,因此优质实体混凝土坝可以长期服役,其使用寿命为无限大。这与一般钢筋混凝土构件是完全不同的,我国是坝工大国,实现混凝土坝的无限期服役,对我国国民经济的长久发展无疑将发挥积极作用。
  • 摘要:本文概要介绍了针对‘防御高混凝土坝在极限地震作用下发生灾变’的大坝抗震战略重点研究所取得的新进展。内容包括:结合实际工程,用“随机有限断层法”确定近场大震的最大可信地震,及应用该法,根据汶川地震发震断层破裂模型,以其7个邻近的强震台站加速度记录拟合有关参数,对沙牌和紫坪铺两个百米级高坝在该地震中地震动输入的探求:在基于损伤力学研究高混凝土坝在强震作用下损伤破坏过程的研究巾,提出了避免套用并不适用于混凝土的塑性理论、根据试验资料直接求解损伤残余变形的更为简便合理的分析方法,并研发了相应软件:基于有限元程序自动生成系统,研发了高混凝土坝地震响应分析的并行有限元计算程序,结合实际高混凝土坝工程,在包括超级计算机在内的不同层次的并行机上,检验了所开拓的高坝地震响应分析并行计算技术途径的显著成效。
  • 摘要:理解气候变化给大坝设计带来的影响对于有效规划和投资可持续的水利基础设施是必要的,按照当前美国现有大坝和水库的老化状况,及其对经济的重要性。以高效的方式迅速解决所面临的适应性问题是很必要的。为了评估气候变化对现有大坝和未来大坝设计的影响,本文列出了一些在美国开展的关键调查。本文是在相关作者提供的核心文章上总结融合而成,以便给读者提供气候变化对水资源项目设计影响的概览。美国在气候变化方面的工作已经开展了大概二十年,特别是在过去五年里体现出了前所未有的紧迫性(和公开性),在美国的几个联邦机构、大学和私有公司已经开展了该领域的前言工作。本文主要总结了美国垦务局、美国陆军工程师兵团和华盛顿州立大学的工作。本文还将寻求私有工程公司为更大规模的研究提供支持,包括美国美华集团(MWH)给世界银行开展的工作以及佛里斯·尼克尔斯公司(Freese and Nichois Inc.)给国际大坝委员会(ICOLD)开展的工作。所有这些机构、公司和个人都因是美国大坝协会(USSD)的会员而联系在一起。美国大坝协会(USSD)已经获得授权收集这些相关作者发表的文章,用来作为美国气候变化适应性领域的代表性著作。
  • 摘要:碾压混凝土(RCC)大坝的最初理念是尽可能快地将混凝土从一端向另一端浇筑。为了实现快速浇筑,大坝的设计必须考虑施工方案的简单化。遗憾的是最近几年来一些RCC大坝的设计、规程和施工方案越来越复杂,似乎离最初的简单化理念越来越远。本文建议RCC大坝设计应进行充分优化以实现简单化(keep it simple,k.i.s)理念,因为简单化才能带来快的施工速度,快的施工速度才能带来优异的施工质量和经济效益。
  • 摘要:针对我国高坝大库建设现状和面临的新问题,分析了高海拔、高寒、高地震烈度区、大型滑坡区等复杂自然条件下建设高坝面临的大坝安全问题以及面板堆石坝、沥青心墙坝、碾压混凝土拱坝等新坝型所面临的安全问题,从高坝建设风险应对措施、强化高坝建设与设计安仝意识、提升高坝筑坝技术水平、基于信息技术的大坝安全智能管理系统、开发大坝加固与维护技术等几方面提出提高大坝安全性对策。
  • 摘要:本文简要回顾岩土工程中引入可靠度分析和分项系数设计方法的相关理论和方法。采用可靠度分析方法可以得到建立在风险标准基础上的工程安全评价的量化指标。不仅更具操作性,而且可以在工程设计标准和规范的制订过程中发挥重要作用。用分项系数代替单一安全系数,可以更好地考虑各项参数的不确定性。分项系数的标定应建立在可靠度分析的基础上。
  • 摘要:从十九世纪三十年代以来,随着地震作用引入到大坝设计中,抗震设防标准和大坝的动力分析方法都取得了实质性的变化。现在当大坝遭受地面震动时,我们已经对抗震的应用有了清晰概念,并且动力分析方法也得到了发展,可以计算土石坝和混凝土坝的非弹性地震响应。地震能引起大坝工程的多种危害,包括地面振动,断层错动,岩崩、滑坡、堰塞湖、液化、水体波浪等。本文给出了完整的大坝的抗震安全评价方法。此外,由国际大坝委员会最近更新的大坝抗震设防标准提了出来。最后总结了从最近的地震中获得主要的教训。
  • 摘要:小湾水电站混凝土双曲拱坝是即将建成的世界最高拱坝,许多技术难题位居世界第一,工程建设极具挑战性。结合对关键技术的研究实践与认识,介绍了建设中遇到并成功攻克的700m高工程边坡处理、饮水沟堆积体蠕滑变形治理、坝基岩体开挖卸荷松驰、拱坝混凝土温控防裂等主要技术难题。
  • 摘要:拱坝一般按照解析和数值分析方法来进行理论规划。经验在整个坝肩开挖、灌浆和排水帷幕到最后接缝灌浆的过程中,也发挥着重要的作用。此外,在大坝结构布局和水力方面,坝肩的地质—土工技术评估也是至关重要的。由于拱坝为超静定结构,岩体的构造、渗流和扬压力引起的变彤都需纳入被考虑范畴。rn 如果能恰当应用,有限元方法是一种非常有效的大坝结构分析方法,但是应用这种方法进行分析并从结果中提取可靠结论并不是一件容易的事,因此类比法和大坝安全监测经验也是很有价值的。参加国家大坝委员会研讨班的这次特殊机会增加了我们这方面了解,对于一些问题,我们可以通过类比法米探索、解决然后公布发表。rn 对于大多数设计情况,选择合适的边界条件和模型参数并非易事。材料测试和实验方法、岩体特性描述及数值方法的适用性之间存在严重的脱节现象。为弥补这一缺陷,设计过程的相关知识以及通过监测方法获得的结构设计的相关经验都应受剑重视,业主及设计应公开他们的经验。rn 研讨班的投稿讨论了刚体模型和限元变形体模型计算结果的差别;总结了最近竣工的Tsankov Karnak大坝的坝肩稳定评价报告;提供了315m高的Bakhtyari拱坝可行性研究的分析结果;提供了高218m,库容46亿m3 Ermenek拱坝的详细设计假设;给出了大坝蓄水阶段的典型中间监测结果。
  • 摘要:基于先进计算机技术、物联网技术、项目管理理念及专业技术等,融入前期水电项目开发中积累的创新性理论方法和技术,建立高土石坝工程全生命周期风险管理系统,是大坝安全建设与风险管理发展的必然趋势。以糯扎渡高心墙堆石坝为依托,构建以数字大坝、三维设计、施工质量监控及安全评价与预警为核心的全牛命周期风险管理系统,对大坝设计、施工质量和安全监测信息进行动态高效地集成管理和分析,实现工程项目全生命周期内的综合信息动态更新、安全质量监测和反馈控制,为高土石坝安全建设和运行过程的科学高效管理提供基础性平台。目前,该系统已成功应用于糯扎渡心墙堆石坝工程建设中,施工质量实时监控和安全预警技术的应用,可大大提高施工质量和加快施工进度,使大坝安全建设质量始终处于真实受控状态,为高坝建设运营的安全质量控制提供了一条新的途径。
  • 摘要:溃坝事故的发生将会对下游社会经济产生灾难性的影响。对渍坝险情的水库大坝的安全评估将有助于减免大坝溃坝对下游造成的损失,因而有着重要的意义。文章首先提出了三种不周险情程度的水库大坝识别标准.尤其是渍坝险情;统计了国内外溃坝资料,分析与指示了溃坝的机理(即溃坝模式和溃坝路径),据此提出了水库大坝溃坝模式模糊识别方法和溃坝路径的区间层次分析方法,并对工程实例进行了实证分析。
  • 摘要:中国水电开发主要集中在西部地区,金沙江下游是中国水能资源最为富集的河段,规划建设有乌东德、白鹤滩、溪洛渡、向家坝四座大犁电站,总装机容最为42964MW,乌东德、白鹤滩、溪洛渡水电站的挡水建筑物均为300m级高拱坝。西部水电开发高拱坝建设需要做好地形和地质条件研究、枢纽布置、抗震安全、体形和结构设计、基础处理、泄洪消能、混凝土质量控制与温控防裂,以及水生生态环境影响研究等关键技术问题。溪洛渡拱坝通过各设计阶段对关键技术问题不断地深入研究,使得拱坝体型和结构设计很好地适应了坝址地形地质条件:面对开挖后河床坝段基础地质条件的变化,通过建基面扩大开挖和上下游贴角设计.使得拱坝和基础相互协调,改善了坝体和地基应力条件:通过坝体混凝土分区,使混凝土力学性能很好地适应了坝体应力分布;通过混凝土原材料优选和配合比优化,使混凝土热力学性能很好地满足了拱坝强度、耐久性和温控防裂要求;通过采取严格的温控措施,尽量做剑杜绝危害性裂缝的产生,提高了拱坝的整体性;通过采取先进的施工设备、科学的试验检测手段和合理的施工工艺,保证了混凝土浇筑质量的均匀、可靠。基于全寿命周期理论的溪洛渡“数字大坝”的建设与实践,为施工过程控制和决策提供了有力支持,保证了拱坝在施工期和运行期各阶段的工作性态满足设计要求,保障了拱坝的安全可靠。
  • 摘要:从实践论、认识论和辩证法的观点分析,高坝工程风险除具一般风险的客观普遍性,还具有发展、累积的特殊性。高坝工程的溃坝风险不可接受。在工程规划、设计、施工及运行的各个阶段,风险应对的主要内容是风险识别、风险分析、风险管理和风险控制,需要采取避让、防范、保证和应急预案等综合对策措施,尽量降低风险水平。风险水平控制,不仪需要从工程技术角度,更需要从国家、行业、企业和社会管理角度,分析风险因素形成的原因和后果的危害性,从技术和制度上加以评估、决策和控制。
  • 摘要:国内外的工程实践、计算分析、模型试验表明,高混凝土坝,特别是坝高超过200m的特高混凝土坝,坝踵部位施工期属于强约束区,运行期应力相对复杂,常常难以确定是否会在基础或坝体部位出现裂缝,而坝踵部位的裂缝有可能会因为高压水作川发生水力劈裂而进一步扩展。影响特高坝的正常运行。对于200m以上的特高碾压混凝土坝,由于有薄弱层面存在,这一问题将会更加突出。混凝土重力坝遵循抗滑稳定和无托应力准则设计,拱坝遵循坝肩稳定和拉、压应力强度控制准则设计,经过200m及以下众多工程的检验,虽有部分工程出现问题,但一般而言,这些准则是合适的。由于混凝土抗拉强度不高,而高压水是否产生劈裂作用,主要取决于抗拉强度,因此,对于200m以上的特高混凝土坝,有损伤的混凝土将承受很高的水压劈裂,是否将抗高压水劈裂作为设计原则是值得深入研究和探讨的问题。本文结合特高混凝土坝应力条件,通过试验和计算,初步探讨了高压水劈裂的条件,探讨了可能的安全措施,提出了无应力和有拉、压单轴应力作用下的高压水劈裂模拟试验方法,提出了坝身柔性防渗、坝前基础开裂危险区白反滤防渗的思路。
  • 摘要:拱坝的尺寸效应决定着大坝行为机制,本文在对拱坝尺寸效应进行论述后,给出了一系列关于高拱坝及超高拱坝建设的应用设想。相比与河谷的宽度,其深度对拱坝更起到决定性作用,随着大坝高度增加,坝体内部平均应力水平的增加必然会受到大体积混凝土传统强度的限制,因此相对于其它坝型,拱坝的坝型受河谷深度的影响更大。高拱坝不可避免的会向重力拱体型演变,这会导致作用在坝肩上推力方向的改变,使得推力更趋向于指向下游,越来越平行于河床。对于坝肩,尺寸的增加会导致坝肩应力、推力、变形的增加,甚至可能导致扬压力的再分配甚至导致变形区域化:即断层或裂隙的张开。因此针对对岩体的变形及强度,需要设置最低要求,此外对地应力场也应给予一定的关注,任何情况下,对于一个良好的工程地基处理,在初期蓄水及日后运行中都应具备足够的观察、监察、减灾手段。为防止水压超过混凝土抗拉强度时产生的水力劈裂,应在坝体内部系统的布置排水系统。最后,由于最新RCC的后期冷去技术的决定性进展,我们可以预见RCC的应用前景,以充分利用平铺施工的各种优势。
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