响水涧抽水蓄能电站上水库主坝应力变形分析

吕高峰

(国家能源局大坝安全监察中心，浙江 杭州 310014)

1 工程概况

安徽响水涧抽水蓄能电站位于安徽省芜湖市三山区峨桥镇境内，为日调节纯抽水蓄能电站，电站属大(2)型二等工程.电站枢纽主要由上水库、输水系统、地下厂房系统、开关站和下水库等建筑物组成.

上水库位于浮山东部的响水涧沟源坳地，由主坝、南副坝、北副坝、进出水口等建筑物组成.正常蓄水位222.00 m，设计洪水位222.8 m，正常发电消落水位198.00 m，死水位190.00 m，正常蓄水位222.00 m时总库容1 612万m3，有效库容1 282万m3，死库容303万m3.

上水库主坝为钢筋混凝土面板堆石坝，趾板以上最大坝高为87.0 m，坝顶长度为520 m，坝顶宽度为8.625 m.上水库库盆和库岸地质条件良好，主坝坝基采用帷幕灌浆防渗.因天然库容偏小，需要人工扩挖有效库容220 万m3，开挖石料用于主坝坝体填筑.

主坝坝体即自上游向下游依次为盖重区(1B)、上游铺盖区(1A)、垫层区(2A)和特殊垫层区(2B)、过渡区(3A)、主堆石Ⅰ区(3B)、主堆石Ⅱ区(3C)、主堆石Ⅱ增模区(3C2)、基础过渡区(3C1)、排水层区(3F区)及下游护坡(3D).主坝坝体典型剖面材料分区(见图1).

图1 主坝典型剖面坝体材料分区

2 计算模型、参数与方案

2.1 计算模型

响水涧上水库主坝坝体三维有限元模型如图2所示.网格剖分按面板分缝进行，地面以实际开挖线为界.单元剖分时考虑了材料分区和施工填筑顺序等.本模型共划分有限元单元5 434个，节点6 006个.

图2 主坝三维有限元网格图

2.2 计算参数

混凝土面板采用线弹性模型，计算参数(见表1)，其余坝体填筑材料采用邓肯-张E-B模型[1]，计……