三峡水利枢纽左右厂坝导墙的水弹性模型试验研究

三峡水利枢纽在泄洪坝段与左、右岸电站坝段之间设有导墙,称为左、右厂坝导墙,其中左导墙顺水流长262.75m(后缩短为210m),分块长15～40m,最大墙高95m,顶部设有排漂孔,其孔口尺寸为10m×12m(宽×高),导墙底厚53.6m,导墙顶厚18m,泄水槽边墙厚为4m。右导墙最大墙高为46.5m,导墙底厚为29m。

三峡泄洪坝段泄量大(设计流量为69800m3/s),表孔、深孔、底孔均采用挑流消能,泄流时水流紊动激烈,流态十分复杂,加之导墙两侧水位差的作用,以及导墙顶部泄水的综合影响,会对导墙的安全及运行构成威胁。天津大学水资源与港湾工程系和长江科学院分别进行了该导墙水弹性模型试验,模型比尺分别为1∶100和1∶81。

天津大学的有关试验研究包括以下几方面[1]。

(1)建立水动力学相似和结构动力学相似的1∶100水弹性模型,并通过有限元数值模拟方法对地基模拟范围进行论证。(www.xing528.com)

(2)采用先进的DSAS动态信号测试分析系统,在水弹性模型上研究导墙—地基—水体的耦联振动模态特性,并进行相应的有限元计算分析。

(3)对导墙的泄洪振动响应进行测试,同时还测试导墙所受的水流脉动压力,并对导墙的流激振动响应进行有限元随机振动响应计算分析。

(4)在进行泄洪振动响应反馈分析的基础上,对一些次要的不相似因素(如阻尼比等)的影响进行修正,综合导墙左、右侧静水压力的基础上,对导墙泄洪安全性进行评估。