日照强热辐射对西藏大古水电站碾压混凝土重力坝的影响分析

晏国顺 陕亮 李家正

摘要：大古水电站位于西藏高寒高海拔地区，坝址区日照辐射强烈，显著影响了环境温差的变化，加剧了施工期乃至运行期大坝结构温度场时空分布的不均匀性，增加开裂风险。选取大古水电站14号厂房坝段为研究对象，采用三维有限元法对大坝施工期温度场和温度应力进行数值模拟仿真计算，分析了日照强热辐射对大坝的影响。结果表明：日照强热辐射在坝体表面产生了约0.6 MPa的拉应力，拉应力区影响深度在0.6 m范围内;采取混凝土表面保温防护措施后，拉应力减少至约0.1 MPa，有效降低了混凝土开裂风险。

关键词：日照强辐射;碾压混凝土重力坝;温度裂缝;三维有限元;大古水电站;高寒高海拔地区;西藏

中图法分类号：TV315 文献标志码：A DOI：10.15974/j.cnki.slsdkb.2021.10.009

文章编号：1006 - 0081（2021）10 - 0047 - 05

0 引 言

中国剩余水能资源开发主要分布在西部、西南部，集中于雅鲁藏布江、金沙江、澜沧江、怒江流域[1]，这些地区气候变化剧烈，极端天气频繁，水电站建设难度大。碾压混凝土筑坝技术具有浇筑面大、连续浇筑施工效率高、不设纵缝少设横缝的优点，因此碾压混凝土坝成为高寒高海拔地区复杂环境下最有利的坝型[2-4]。在自然环境中的混凝土结构由于热传导性能较差，气候条件对混凝土的质量影响极大，混凝土内外大温差是导致坝体发生表面裂缝的主要原因 [5-7]。大气的温度变化并不是直接来源于太阳的热量，而是来源于大地上空的空气。太阳辐射主要以短波为主，其中大气吸收16%，地表和海洋则吸收了51%，这51%的短波变成了热量，又被地表以长波的形式往外辐射，这些长波被大气吸收，影响了大气的温度。……