抽水蓄能电站运行期库水位升降区倾倒变形体稳定性研究

刘 韬

(辽宁润中供水有限责任公司， 辽宁 沈阳 110166)

1 工程背景

辽宁庄河抽水蓄能电站位于大连市步云山上和桂花乡境内，为日调节抽水蓄能电站，设计装机容量1000 W。电站的主要建筑物由上水库、下水库、输水发电系统和尾水系统构成。其中，上水库位于蒲东沟的沟脑部位，为沥青混凝土面板堆石坝坝型设计，正常蓄水位390.0m，死水位356.0m，调节库容981万m3；下水库大坝为碾压混凝土重力坝，正常蓄水位151.0m，死水位139.0m，调节库容1122万m3。引水系统为一洞两机布置。尾水系统采用一洞一机布置。

庄河抽水蓄能电站上水库大坝上游左岸边坡为典型的砂岩、板岩反倾边坡。从边坡的表面特征来看，谷坡岩体向临空方向存在比较明显的卸荷回弹变形，形成浅表卸荷带。其中规模较大的软弱带有F3、F7、F12-3等断层以及SL01-2深拉裂缝。其中深拉裂缝SL01-2为边界的大块体稳定性较差，是工程建设中需要重点关注的部位。在电站建成运行之后，库区水位将呈动态变化，因此该处边坡将长期面临水-岩相互作用，岩土体的物理力学性质也将产生不同程度的劣化，从而对边坡的稳定性造成显著影响[1]。由于该处边坡的倾倒变形体体积较大，一旦发生失稳破坏，必将对电站的安全造成显著影响。

2 FLAC3D有限元模型

2.1 模型的构建

FLAC3D是岩土工程领域的一款常用有限元模拟软件，在20世纪90年代引入至今，在理论和实践应用方面均获得巨大成就[2]。在FLAC3D软件中，自带有多种不同的本构关系，可以适应不同材料的模拟计算[3]。……