基于间隙变化的镇安抽水蓄能电站压力钢管联合承载机理研究

李作舟,茹松楠,许新勇,许晨笑,胡广柱,姜泽明,赵强

(1.陕西镇安抽水蓄能有限公司,陕西 西安 710061;2.国网新源控股有限公司,北京 100761;3.华北水利水电大学,河南 郑州 450046)

2020年以来,随着“碳达峰”和“碳中和”理念的提出,我国大型抽水蓄能电站建设发展非常迅速,起点较高,数量和规模较大,很多技术已处于世界领先水平。大型抽水蓄能电站压力管道埋深大、管径大、水头高,大多数位于地质条件复杂地区,其运行时压力管线的联合承载机理与常规电站的情况差异巨大。研究抽水蓄能电站运行和特殊情况下的承载状态与安全性能,对于其前期的设计、建设与后期的安全平稳运行都意义重大[1]。

目前，对于地下压力管道与围岩联合承载机理的研究已取得了许多成果。如：文献[2]利用模型试验技术分析了混凝土塑性性质对坝内埋管承载力的影响,并指出将混凝土塑性软化的性能应用于工程设计中可取得显著的经济效益;文献[3]利用FLAC3D软件,研究了固结灌浆对围岩内水压力分担率的影响,结果表明，通过固结灌浆提高围岩分担率的效果不明显;文献[4]以圆柱壳的轴对称弯曲理论为基础,建立了密间距加劲压力钢管整体结构分析的理论公式,并用有限单元法进行了验证,为加劲压力钢管整体结构分析及优化设计提供了理论基础;文献[5]采用半解析有限元法对加劲环式压力钢管进行了非线性分析与稳定性计算,结果表明，加劲环式压力钢管具有较好的受力性能;文献[6-7]利用有限元程序分析了水电站月牙肋钢岔管联合承载机理,给抽水蓄能电站埋藏式压力管线联合承载机理的研究提供了理论研究基础。……