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高面板堆石坝坝面变形自适应联控技术

2025-07-18    

一、技术简介

本项目围绕面板堆石坝“坝体变形大,控制变形难,面板适应坝体变形难度大”等技术难题,创新了一条“引进、发展、创新、超越”之路,主要技术如下:

技术创新点一:面板堆石坝坝面变形时空联控技术及体系

1)采用控制总沉降变形、纵向变形和不均匀变形等成套技术,预沉降、坝面整形、冲碾压实、蓄水控制等集成技术,转化危及面板安全的有害变形为无害变形,控制有害变形小于面板有效形变。(2)创建了“控制总变形,转化有害变形,适应坝面变形”三位一体的坝面变形联控技术体系,攻克了系统化精细化控制难题。

技术创新点二:面板堆石坝坝面双向位移自适应技术发明了纵向位移总值控制量化方法,发明了坝面双向位移控制设计方法,研发了自适应空间壳体变形的弹性面板结构,突破了“刚”面板与“柔”坝面不能刚柔互济的技术瓶颈。

技术创新点三:面板堆石坝坝面法向位移调控技术发明了面板脱空无损调控技术,创新了坝面反渗变形调控技术,有效避免了反向渗水引起的面板法向变形,解决了反向渗水危害难题。

本项目获发明专利20余件,出版专著2部,发表论文40余篇,获软件著作权12项,编制标准3部,获省级工法1项,项目技术达到了国际领先水平。

二、主要技术指标

 

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

1)社会经济效益:以2019年至2021年为例,技术研发单位中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司,依托本研究技术成果新增销售额219286.55万元、利润43428.06万元,其中本技术贡献销售额43857.31万元、利润8685.61万元。本项目技术推广应用到湖北江坪河、四川猴子岩、老挝南欧江7级等面板堆石坝工程,面板与坝体适应性好,面板无挤压破坏,无需放水维修,节约了运行维护成本,确保了可靠的供水、发电效益,仅在2019年至2021年3年累计完成发电量201.16亿kW·h,实现新增利润48512.5万元,本发明技术成果的贡献值为20%,其经济效益为9702.5万元。

2)应用情况:本项目技术已在贵州洪家渡(坝高179.5m)、贵州董箐(坝高150m)、湖北江坪河(坝高219m)、四川猴子岩(坝高223.5m)、老挝南坎2(坝高136m)、老挝南欧江七级(坝高143.5m)、柬埔寨额勒赛上(坝高124.0m)、贵州黔中水利(坝高162.7m)、贵州丙安(坝高120.5m)、贵州新屯(坝高79.0m)、贵州擦耳岩(坝高90.0m)等10余座面板堆石坝工程应用推广。已建成大坝监测数据表明,坝体与面板适应性好,面板无挤压破损,大坝渗漏量小,运行安全稳定。

3)适用范围:本项目相关技术已纳入《混凝土面板堆石坝设计规范》(NB/T 10871-2021)中英文版本,今后可继续推广应用至“一带一路”沿线国家水利水电工程建设,以及国内250m~300m级特高坝、抽水蓄能电站等面板坝工程,用于全寿命期坝体变形控制、面板防裂以及工程现场质量监督、安全评价等。

、技术图片

 

图1  面板堆石坝坝面变形控制技术方案

 

 

 

图2  面板堆石坝坝面变形控制体系指标及措施

 

 

 

(a)洪家渡面板堆石坝

 

(b)董箐面板堆石坝

图3  工程应用案例

、其他

技术持有单位:中国电建集团贵阳勘测设计研究院有限公司

技术联系人:张合作,水电水利工程院副院长、大型项目常务副经理兼设总18985191371,0851-85388763,83274169@qq.com