大型水電站水文站滑坡穩(wěn)定性三維數(shù)值模擬分析

本文以某水電站滑坡為例,簡述了場地地形地貌特征,對其極限平衡穩(wěn)定性進行多種工況計算,提出了必要的支護措施。

建立水電站進水前池內(nèi)流動的k-ε紊流數(shù)值模型,采用vof方法,對高水頭小流量引水式電站進水前池內(nèi)流場進行了三維數(shù)值模擬。計算得出了沖擊式水輪機在引用設計流量1.94m3/s時前池內(nèi)水流流態(tài),底板壓力分布,及壓力鋼管進口流速分布以及在針閥突然關閉時,前池內(nèi)水面涌高時水面線形狀。數(shù)值計算結果結合常規(guī)理論分析可以為工程設計提供參考。

以某水電站ⅰ號滑坡為研究對象,在基本掌握該滑坡自然地質(zhì)環(huán)境條件及滑坡基本特征的基礎上,分析了滑坡的成因機制,并采用有限元強度折減法和剛體極限平衡法評價了各種工況下滑坡的穩(wěn)定性。結果表明：該滑坡在天然條件下處于穩(wěn)定狀態(tài);電站蓄水后,滑坡的穩(wěn)定系數(shù)明顯降低,在暴雨和地震工況下,該滑坡均處于不穩(wěn)定狀態(tài)。

茨哈峽水電站ⅳ#滑坡位于下壩址左岸,給下壩址的選擇及工程布置帶來嚴重影響。通過闡述滑坡區(qū)地質(zhì)背景及滑坡工程地質(zhì)特征,分析了滑坡的形成機制,在對滑帶土參數(shù)進行試驗分析的基礎上,評價了不同工況條件下滑坡的穩(wěn)定性,并進行了滑坡因素的敏感性分析。結果表明,滑坡在天然條件下處于穩(wěn)定狀態(tài),在其他條件下處于極限穩(wěn)定或失穩(wěn)狀態(tài),影響滑坡穩(wěn)定的主要因素是摩擦系數(shù),其次是內(nèi)聚力的影響。

利用標準k-ε雙方程湍流模型,采用vof法追蹤自由水面,應用瞬態(tài)piso算法求解壓力速度耦合的方法,采用結構化網(wǎng)格并在溢流壩頂進行網(wǎng)格加密,模擬計算了七孔溢洪道流場的三維水力特性,得到了設計工況的泄流能力、水面曲線、速度場。通過物理模型試驗驗證,兩者結果吻合較好。

某水電站工程,采用adina軟件對某水電站進行了三維有限元分析,建立了某水電站整體的三維有限元模型,分別對6種工況進行計算分析,得出不同工況下的位移場、應力場、塑性區(qū)分布以及邊坡整體安全系數(shù)等。

三維數(shù)值模擬在邊坡穩(wěn)定性分析中的應用——結合云南溪洛渡水電站專用線典型邊坡工程，探討和構建了復雜巖堆體的三維計算模型，討論了其巖土指標取值和計算參數(shù)，運用三維快速拉格朗日差分法軟件flac3d對復雜巖堆體k35段邊坡進行了三維數(shù)值模擬計算，并將計算結...

結合云南溪洛渡水電站專用線典型邊坡工程,探討和構建了復雜巖堆體的三維計算模型,討論了其巖土指標取值和計算參數(shù),運用三維快速拉格朗日差分法軟件flac3d對復雜巖堆體k35段邊坡進行了三維數(shù)值模擬計算,并將計算結果進行了后處理分析。根據(jù)計算結果系統(tǒng)分析了k35段邊坡在削坡及擋土墻加固后的穩(wěn)定性,給出了溪洛渡水電站專用線該段邊坡穩(wěn)定性的安全評價及處理意見。

在水電站大壩計算中,壩基深層抗滑穩(wěn)定問題是決定工程成敗的決定因素之一,對水電站安全運行至關重要。針對某大型水電站典型壩段壩基巖體的正常蓄水位工況,采用強度折減方法進行抗滑穩(wěn)定性分析。計算結果表明:以彈塑性計算不收斂為失穩(wěn)判據(jù)得到的安全系數(shù)為2.70,以塑性區(qū)貫通和關鍵點位移突變作為失穩(wěn)判據(jù)得到的安全系數(shù)為2.50;并且,壩踵與壩趾特征點位移計算值均指向下游方向,表明壩體有向下滑動的趨勢。綜合上述分析結果,該壩段在正常蓄水位工況下的整體安全系數(shù)應該為2.50左右,無法滿足正常工況下3.0的安全度要求,必須對該壩段進行加固處理。

滑坡位于四川省甘孜州境內(nèi)某水電站10#支洞口下部,該滑坡處于變形加劇狀態(tài),因此對其形成機制及穩(wěn)定性進行分析就顯得尤為重要。分析表明:該滑坡形成機制屬于滑移-拉裂式,目前處于極限平衡狀態(tài),受暴雨或地震影響就很可能發(fā)生整體破壞。

楊大溝滑坡位于漢江左岸,上游側緊鄰旬陽水電站壩址區(qū),g316國道從滑坡前緣經(jīng)過,其穩(wěn)定性對旬陽電站正常運行、泄洪及g316國道的正常運行具有重要影響.本文分析了該滑坡基本特征及成因、變形破壞機制,通過試驗提出了滑帶物理力學參數(shù),并進行穩(wěn)定性評價.結論是滑坡處于整體穩(wěn)定狀態(tài).

在通過綜合勘察手段查清滑坡體的空間形態(tài)、滑床面的起伏狀況及力學參數(shù)的前提下,擬定各種工況,分別采用了極限平衡法和彈塑性有限元法對該滑坡體的穩(wěn)定性進行了分析,確定了相關處理措施。

孤山水電站混凝土生產(chǎn)系統(tǒng)場地位于一老滑坡體上,因場地平整施工滑坡出現(xiàn)重大變形險情,對工程建設構成嚴重危害。通過對場地工程地質(zhì)特征和變形機制的系統(tǒng)研究,認為滑坡變形的主要誘因是前緣切腳的不當施工開挖活動。場平開挖已將滑坡肢解為東區(qū)、中部區(qū)和西區(qū)3大部分,滑坡變形對西區(qū)整體穩(wěn)定影響較大,對東區(qū)和中部區(qū)的整體穩(wěn)定影響較小,針對各區(qū)滑坡變形特征采取了應急工程處理。險情處理后,結合開挖現(xiàn)狀和變形特征開展滑坡不同工況下的穩(wěn)定性分區(qū)評價,結果表明:在天然狀態(tài)下,除了滑坡東部(2)號變形體區(qū)域和滑坡西區(qū)仍不穩(wěn)定外,其余部位處于基本穩(wěn)定-穩(wěn)定狀態(tài)；在暴雨或久雨條件下,滑坡欠穩(wěn)定-不穩(wěn)定。為保證工程安全,滑坡需要進行工程治理。

藺河口水電站埡口滑坡穩(wěn)定性分析——埡口滑坡是藺河口水電站工程主要問題之一．其穩(wěn)定與否直接關系到工程安全運行及正常蓄水位的確定．采用極限平衡推力傳遞系數(shù)法和薩爾瑪法對埡口滑坡的穩(wěn)定性進行了分析．結論較為合理、可靠?！　?/p>

漢坪咀水電站漢坪壩滑坡穩(wěn)定性分析——漢坪咀滑坡基本特征及滑坡的成因、變形破壞機制，通過試驗分析提出了滑帶物理力學參數(shù)，并進行穩(wěn)定性評價。結論是該滑坡雖然距壩近，規(guī)模大，但穩(wěn)定性良好，對水電站的安全運行不構成威脅?！　?/p>

為研究烏東德水電站大村滑坡群的穩(wěn)定性,運用自然歷史分析法和工程地質(zhì)類比法,討論了滑坡的破壞機理,認為該滑坡群的形成和發(fā)展是地質(zhì)構造、地形、鲹魚河下蝕和暴雨等綜合作用的結果。運用極限平衡理論中的傳遞系數(shù)法,對其中一典型滑坡在天然狀態(tài)和暴雨狀態(tài)2種工況下的穩(wěn)定性進行了綜合分析和評價。結果表明,天然狀態(tài)下滑體穩(wěn)定性較好;暴雨狀態(tài)下滑體處于極限平衡狀態(tài)。針對該滑坡的實際情況,提出了在滑坡內(nèi)開展變形監(jiān)測工作的建議措施。

以西南地區(qū)正在建設中的某大型水電站近壩庫段一古滑坡體為例,在宏觀地質(zhì)判斷的基礎上,對該古滑坡進行了穩(wěn)定性分析。分析表明,該古滑坡目前處于穩(wěn)定,在380m蓄水期和450m施工期間穩(wěn)定性也較好。當600m蓄水并考慮地震工況后,在滑坡的局部地方將發(fā)生滑動,但由于在蓄水后,滑坡不具備整體高速下滑的條件,滑坡大部分物質(zhì)已被庫水淹沒,滑動物質(zhì)的勢能將非常低,因此對工程不會有大的影響。

?！?1994年第3期西北水電總49期 碧口水電站庫區(qū)青崖嶺滑坡 穩(wěn)定性分析與評價 洪玉輝p佴2、2 (西北院技術處) 度為o．01～o．o~mla，屬于低速滑坡．而大壩設計已按高建臂坡采取了措施l周此-不致危及大壩的安全，但仍須 ：監(jiān)滑動艘移動發(fā)電，√水庫i關鍵可、j臂波變形監(jiān)測建度靜性7卜∥致1- 前言 自龍江碧口水電站位于甘肅省文縣碧口 鎮(zhèn)上游約3kin處。電站裝機容量300mw，設 計年發(fā)電量14．63×10bkw·h。攔河壩為壤 土心墻土石壩，最大壩高105．3m(包括壩頂 防浪墻5．3m)，壩頂全長297．36m，正常蓄水 位704m(近期707m)，總庫容為 5．zl×10bm。另外，樞紐還包括右岸“龍?zhí)?頭式泄洪洞、溢洪道、過木道、灌溉管；左岸 泄洪洞、排沙洞、引水發(fā)電

本文對艷洲水電站老廠房后邊坡滑坡體的形成機制進行了探討，對滑坡體穩(wěn)定性按平面滑動法進行了分析和評價，并有針對性提出了設計處理措施。

通過研究溪洛渡水電站左岸巨型古滑坡的地形地貌、地質(zhì)結構、水文地質(zhì)條件和主要物理力學指標，對古滑坡成因進行了分析。選取了4個典型斷面對古滑坡變形進行監(jiān)測，分析其穩(wěn)定性。通過采取深層和淺層排水、壓腳貼坡混凝土、框格梁加錨索固腳等工程措施，進行施工和監(jiān)測，保證了古滑坡體的穩(wěn)定性。

水電站霧化邊坡的穩(wěn)定性已成水電建設的重要問題之一.通過對霧化區(qū)古崩滑坡體工程地質(zhì)條件的調(diào)查,已有變形破壞現(xiàn)象和邊坡穩(wěn)定影響因素的綜合分析,認為堆積體邊坡可能發(fā)生蠕滑-拉裂的變形破壞模式.采用數(shù)值計算分析了在天然和泄洪霧化條件下的變形破碎模式,分析表明:邊坡變形破壞主要受控于堆積體內(nèi)部的最大剪應力,在泄洪霧化條件下古滑坡極可能出現(xiàn)復活.最后,通過剛體極限平衡理論對邊坡進行了穩(wěn)定性分析.

bakun水電站溢洪道引渠上游存在一段大型古滑坡體,該滑坡體的穩(wěn)定性,直接影響了溢洪道引渠左側邊坡及溢洪道的正常運行.通過對古滑坡周界、地質(zhì)特征的勘察,對其成因、變形機制進行研究和穩(wěn)定分析計算.傳遞系數(shù)法和sarma法計算表明,古滑坡體在天然狀態(tài)、蓄水過程及長期運行等不利工況下整體穩(wěn)定.根據(jù)古滑體的結構特征、成因、穩(wěn)定性提出了減載和反壓等綜合整治措施建議,為其設計提供了可靠的地質(zhì)依據(jù).