深水放空洞冰塞封堵技术体系构想与可行性初探OA
大量已建水库的深水放空洞长期处于高水头工况,衬砌老化、闸门启闭失灵及局部冲蚀等问题增多,深水检修和可控封堵需求愈加迫切.现有混凝土堵头、刚性钢结构及橡胶气囊等方案在深水应急条件下存在施工周期长、可逆性差或稳定裕度不足等局限,难以满足不断库检修要求.本文提出利用闸门上游洞内水体在冷却与保温系统作用下冻结形成冰塞,由冰塞与混凝土衬砌协同承压,构建面向深水放空洞应急维修的冰塞封堵体系.围绕冰塞体热-水-力耦合、多尺度受力及深水高效成冰与施工安全控制等问题,构建由理论分析、试验研究和三维数值仿真组成的研究主线.大比尺水下模型试验验证了水下冷凝管成冰工法在接近工程尺度下的成冰可控性与初始承压能力;三维传热分析表明冷量损失主要集中于冰-水界面对流换热;三维力学仿真表明冰塞长径比和界面参数是控制极限承载能力及破坏模式的主导因素.相关结果为深水放空洞冰塞封堵技术由工程构想走向工程应用提供了可行性依据.
刘海祥;唐云清;胡继洲;曹翔宇;陈西宁;高攀峰;柯敏勇
南京水利科学研究院,南京210029南京水利科学研究院,南京210029南京水利科学研究院瑞迪建设科技集团有限公司,南京210098南京水利科学研究院,南京210029南京水利科学研究院,南京210029南京水利科学研究院,南京210029南京水利科学研究院瑞迪建设科技集团有限公司,南京210098
建筑与水利
深水放空洞深水检修冰塞封堵体系大比尺试验仿真分析
《三峡大学学报(自然科学版)》 2026 (3)
P.66-75,10
水利部重大科技项目(SKS-2022097)国家自然科学基金项目(52309160)中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目(Y424005)。
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