砌石重力坝加高关键技术

任务来源：

技术领域：水利工程建设与管理

技术来源：针对我国水资源短缺和时空分布不均的实际问题，为优化水资源配置，降低新建工程各项投资，充分利用已有工程，提高工程的经济效益、环境效益和社会效益，针对浆砌石重力坝加高的实际问题，突破传统国内和国际大坝加高采用的台阶法和新旧坝间设置滑动缝法，提出一种新型的预留空腔＋加强键槽重力坝加高方法。取得3项国家发明专利，5项实用新型专利。

技术原理

（1）采用新型奇异单元、自适应仿真并结合试验研究，利用协同优化理论，充分考虑坝体应力分布、防渗安全和长期稳定性，在国际上首次提出一种新型加高键槽结构。
（2）根据坝体应力分区、功能分区和耐久性要求，优化了材料配合比和进度控制指标体系，使得坝体在整个加高过程中变形场、应力场、温度场和渗流场分布更加合理，提出了不影响大坝正常使用条件下的加高施工质量控制成套技术。
（3）综合自适应仿真算法结合敏感性和不确定分析进行坝体监测项目设计，通过对小波技术、支撑向量的研究，提出了大坝异常诊断快速在线递推算法并研制成功相应的硬软件系统，实现了大坝加高和运行过程大坝性态快速识别。

技术特色

针对砌石重力坝加高所面临的一系列技术难题，提出了一系列创新理论、方法和工艺，研制了成套硬软件系统，突破传统国内和国际大坝加高采用的台阶法和新旧坝间设置滑动缝法，提出了新型的预留空腔＋加强键槽重力坝加高方法。

技术指标

综合采取材料优化、结构优化和施工优化措施，结合数值仿真，提出了砌石重力坝带水加高成套技术，同时研制了成套监控设备有力检验了上述方法，实现了我国大坝加高和应用技术的创新。取得3项国家发明专利：“一种砌石坝加高方法”“一种弦式渗压计封装方法”“高精度免调节变形监测通用棱镜基座”，以及“静力水准仪”等5项实用新型专利。

应用范围及前景

针对我国水资源短缺，浆砌石重力坝数量多且有加高空间的实际问题，结合梅州市清凉山水库加高工程，突破传统国内和国际大坝加高采用的台阶法和新旧坝间设置滑动缝法，提出一种新型的预留空腔＋加强键槽重力坝加高方法。我国有2000多座水库（同类坝型）迫切需要加固加高，本项目技术成果应用全面推广将为我国节约直接投资超过200亿元，可为我国增加库容超过80亿m³，每年可增加供水能力120亿m³，每年增加直接经济效益超过20亿元，应用前景广阔，经济效益显著，下一步我们将加大技术成果全面推广应用。该技术已在梅州市清凉山大坝加高扩建中成功运用，至今已安全运行7年，具有良好的推广应用价值。

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董良山

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广东省水利电力勘测设计研究院、水利部南京水利水文自动化研究所、梅州市清凉山供水有限公司

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