• TJUDAM实验室
    1933年10月,天津大学的前身北洋大学(时名国立北洋工学院)与华北水利委员会联合全国各水利方面的学术机构和政府机关,成立了中国第一个水工试验所。

方向七 抽水蓄能电站智能设计与全生命周期性态评价


抽水蓄能电站输水发电系统渗流场与渗控措施

由于抽水蓄能电站具有可以灵活调用水电资源、清洁高效、绿色低碳等优点,在实现“双碳”目标的大背景下,呈现出爆发式发展趋势。相较于普通水电站,抽水蓄能电站机电设备多布设于地下,且抽水蓄能电站输水发电系统通常具有跨度长、所经历地质条件复杂、地下结构众多等特点,使得抽水蓄能电站输水发电系统的防渗要求更高且更为严格。因此,揭示复杂地质条件下工程域内大尺度渗流场分布特性,探究渗控措施布设方案的合理性显得尤为重要。
本课题组依托庆元、张家川、天津抽蓄等工程科研工作实践,取得了如下研究成果:
(1)提出了枢纽尺度水文地质参数反演和渗流场时空特性分析方法。以现场钻孔压水试验结果及工程实际地下水位监测资料为依据,确定了工程区内各岩层的渗透特性,并在此基础上对工程区初始渗流场进行了分析研究;
(2)揭示了不同运行条件下抽水蓄能电站输水发电系统渗流场分布特征。通过建立输水发电系统三维有限元渗流计算模型,对输水发电系统区域内三维渗流场进行有限元分析,深入分析引水隧洞、压力管道、尾水隧洞及地下厂房等洞室群等结构在不同运行条件下的渗流特性,解析了其运行过程的稳定性与安全性,提出了安全经济的渗控措施;
(3)揭示了不同渗控措施的渗控效果及其优化机制。基于连续介质理论,对长距离、大尺度工程域内不同渗控措施布设方案下的渗流特征进行研究分析。通过建立大尺度三维有限元渗流计算模型,对不同防渗方案布设下工程区域渗流场进行模拟分析,探究工程区内渗流场特性,评价渗控措施的有效性,评估渗控措施布控方案的可行性。