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抽水蓄能电站库容损失一般情况有自然蒸发和库区渗漏,自然蒸发是不可避免的,因此只能通过控制渗漏量,来提高抽水蓄能电站的运行效益。 防渗措施是抽水蓄能电站的一项极其重要的课题,直接关系工程费用和安全性。本文在总结概括已建和在建的抽水蓄能电站防渗方案研究成果的基础上,结合某抽水蓄能电站的实际工程概况,并应用Seep-3D三维数值仿真软件和渗流理论,以控制工程费用为主要前提模拟不同防渗方案。其次结合新发布的《抽水蓄能电站设计规范》,判断其防渗效果并分析库区大坝的安全稳定性。最后对满足控渗要求的防渗方案结合材料特性,经济性,社会效益,环境等指标确定最优的防渗方案。 本文取得的主要研究成果有: (1)水库库盆采用混凝土面板堆石坝,库盆底部无防渗体,库周边及趾板下也无帷幕的防渗型式。防渗措施不能满足控渗标准要求。说明对库盆底部或库周边及趾板下必须采取防渗措施。 (2)混凝土面板与帷幕结合防渗方案,单从技术可行性的角度考虑,上水库大坝采用混凝土面板堆石坝,面板底部有帷幕,周边无防渗体防渗方案;水库大坝采用混凝土面板堆石坝,面板底部有帷幕,库盆防渗型式采用库盆周边垂直帷幕(帷幕质量差)防渗方案;水库大坝采用混凝土面板堆石坝,库盆防渗型式采用库盆周边垂直帷幕防渗(帷幕质量好)三种防渗方案时,计算的总体渗流量均较大,需进一步采取以下改进的防渗措施:加深加宽加厚大坝趾板下垂直防渗帷幕,提高帷幕施工质量,降低帷幕的渗透性。 (3)上库盆采用混凝土面板与土工膜组合防渗方案、或全库盆混凝土面板位于回填料上、或全库盆混凝土面板位于基岩上三种水平防渗工况在正常蓄水位时,计算的总体渗流量均约为6.0L/s左右,渗流量相对较小,符合控渗标准要求,说明水平防渗的效果优于垂直防渗方案。混凝土面板与土工膜组合防渗方案与全库盆混凝土面板位于回填料上水平防渗体地面制作,质量容易保证,但混凝土面板难以适应较大的地基不均匀沉降,容易产生裂缝,且相对于土工膜,混凝土面板还不具有满足经济性,社会效益,保护环境等指标。最终确定某抽水蓄能电站上水库采用混凝土面板与土工膜结合防渗方案。 (4)通过混凝土面板与土工膜结合防渗方案的面板竖向缝,周边缝,土工膜失效三维有限元分析,得出三种失效均不能满足新发布的《抽水蓄能电站设计规范》控渗要求,且库底土工膜开裂时的渗流量最大,对坝体的稳定性影响最大。