张磊,王建,范瑞朋,刘毅,张国新

• 1:中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室
• 2:中国水利水电科学研究院水利部水工程建设与安全重点实验室
• 3:中国水利水电科学研究院结构材料研究所
• 4:新疆额尔齐斯河流域开发工程建设管理局

摘要(Abstract)：

由于以往混凝土坝的温控标准和措施制定主要是从质量角度考虑,对经济方面的考虑涉及不多,因此需要从质量达标和经济最优两方面探讨混凝土坝防裂的个性化温控优化方法。首先,通过建立全环节温控指标关联模型和调控方法,以建立的各环节经济关系模型为约束函数进行多约束求解,实现温控标准的全局优化。然后,将优化的各温控指标以及相应的措施方案纳入到智能温控系统,进行温控施工过程的评价、预警报警和反馈调控。最后,基于提出的智能温控全环节调控方法,对目前正在实施的某工程智能温控系统开展了试验性应用测试。结果表明:(1)应适当提高机口温度,浇筑过程中,应加强仓面喷雾动态控制,以使温度控制的单位成本最低;(2)升温阶段加大通水流量至3 m~3/s左右,其控制最高温度成本也较低。此温控防裂设计优化方法与智能温控技术相结合的模式,以达到经济最优和质量达标为总体目标,同工程设计和施工高度融合,非常有利于混凝土坝温控的实施效果。

关键词(KeyWords)： 混凝土坝;温控防裂;温控标准;智能温控;经济最优

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重点研发计划项目(2018YFC0406703);; 国家自然科学基金资助项目(51779277);; 中国水科院科研专项(SS0145B712017,SS0145B612017,SS0145B392016);; 流域水循环模拟与调控国家重点实验室资助项目(SKL2020ZY10,SS0112B102016);; 中国华能集团科技项目(HNKJ20-H21TB)

作者(Author): 张磊,王建,范瑞朋,刘毅,张国新

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2021.08.002

参考文献(References)：

• [1] 朱伯芳.大体积混凝土温度应力与温度控制[M].北京：中国电力出版社，1999.ZHU Bofang.Temperature Stress and Temperature Control of Mass Concrete [M].Beijing:China Electric Power Press,1999.
• [2] 朱伯芳，张国新，许平，等.混凝土高坝施工期温度与应力控制决策支持系统[J].水利学报，2008,39(1):1-6.ZHU Bofang,ZHANG Guoxin,XU Ping,et al.Decision making support system for temperature and stress control of high concrete dams in construction period[J].Journal of Hydraulic Engineering,2008,39(1):1-6.
• [3] 朱伯芳.混凝土坝的数字监控[J].水利水电技术，2008,39(2):15-18.ZHU Bofang.Numerical monitoring of concrete dams[J].Water Resources and Hydropower Engineering:2008,39(2):15-18.
• [4] 朱伯芳，张国新，贾金生，等.混凝土坝的数字监控：提高大坝监控水平的新途径[J].水力发电学报，2009,28(1):130-136.ZHU Bofang,ZHANG Guoxin,JIA Jinsheng,et al.Numerical monitoring of concrete dams:a new way for improving the safety control of concrete dams[J].Journal of Hydroelectric Engineering,2009,28(1):130-136.
• [5] 张国新，刘有志，刘毅.“数字大坝”朝“智能大坝”的转变：高坝温控防裂研究进展[C]//贾金生，陈云华.水库大坝建设与管理中的技术进展：中国大坝协会2012学术年会论文集.郑州：黄河水利出版社，2012:74-84.ZHANG Guoxin,LIU Youzhi,LIU Yi.Transformation from “Digital Dam” to “Intelligent Dam”:Research Progress on Temperature Control and Crack Prevention of High Dams [C]// JIA Jinsheng,CHEN Yunhua.Technical Progress in Reservoir Dam Construction and Management:Proceedings of the 2012 Annual Conference of China Dam Association.Zhengzhou:Yellow River Water Conservancy Press,2012:74-84.
• [6] 张国新，刘毅，李松辉，等.混凝土坝温控防裂智能监控系统及其工程应用[J].水利水电技术，2014,45(1):96-102.ZHANG Guoxin,LIU Yi,LI Songhui.et al.Intelligent monitoring and control and control system for temperature control and crack prevention of concrete dam and its engineering application[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2014,45(1):96-102.
• [7] 张国新，刘毅.混凝土坝智能温控成套技术[R].北京：中国水利水电科学研究院，2020.ZHANG Guoxin,LIU Yi.Intelligent temperature control technology for concrete dam [R].Beijing:China Institute of Water Resources and Hydropower Research,2020.
• [8] 刘毅，张国新.混凝土坝温控防裂要点探讨[J].水利水电技术，2014,45(1):77-89.LIU Yi,ZHANG Guoxin.Discussion on key points of temperature control and crack prevention dam[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2014,45(1):77-89.
• [9] 张国新，张磊，刘毅，等.锦屏一级拱坝施工期工作性态反演仿真分析[C]//陈云华.流域水电开发重大技术问题及主要进展.郑州：黄河水利出版社，2014:225-231.ZHANG Guoxin,ZHANG Lei,LIU Yi,et al.Inversion Simulation Analysis of Working Behavior of Jinping First Stage Arch Dam during Construction Period [C]// Chen Yunhua.Major technical problems and main progress of hydropower development in river basin.Zhengzhou:Yellow River Water Conservancy Press,2014:225-231.
• [10] ZHANG Lei,LIU Yi,ZHANG Guoxin.Study on real-time simulation analysis and inverse analysis system for temperature and stress of concrete dam[J].Mathematical Problems in Engineering,2015,2015:306165.
• [11] 张国新.SAPTIS:结构多场仿真与非线性分析软件开发及应用[J].水利水电技术，2013,44(1):31-44.ZHANG Guoxin.Development and application of SAPTIS:a software of multi-field simulation and nonlinear analysis of complex structure(Part 1)[J].Water Resources and Hydropower Engineering,2013,44(1):31-44.
• [12] 张国新，刘毅，李松辉，等，“九三一”温度控制模式的研究与实践[J].水力发电学报，2014,33(2):179-184.ZHANG Guoxin,LIU Yi,LI Songhui,et al.Research and practice of nine three one temperature control mode[J].Journal of Hydroelectric Engineering:2014,33(2):179-184.