前言
水电是世界各国优先开发的可再生的清洁能源。我国水电资源主要富集于大江大河,需要采用大型水力发电机组才能有效开发利用。蜗壳结构是水力发电机组的重要部件,是机组旋转轴系的支撑体系之一。对高水头、大容量的巨型水力发电机组,蜗壳埋设技术关系到机组稳定运行与厂房结构安全,是巨型电站建设中的重要技术经济问题。
从20世纪90年代以来,我国依托以三峡工程为代表的一批国家重大水电工程建设,通过创新,大型水电机组的制造能力和水平已进入世界先进和领先行列。三峡水电站蜗壳采用充水保压、垫层和直埋(组合)三种埋设方式,并做到安全运行,为我国大型蜗壳结构设计和建设积累了丰富的经验。
从三峡水电站提出设计方案开始,直至2012年包括三峡地下电站在内的32台机组全部建成投产的二十多年中,作者所在的科研团队面向工程实践,对三峡坝后电站及地下电站采用不同蜗壳埋设方式的机组结构进行了详尽的研究,并于2008年三峡工程实验性蓄水期间对真机监测成果进行了对比分析,所提供的研究成果均成为电站设计及工程实践的依据。从2009年至今,在三峡工程实践的基础上,又对溪洛渡、向家坝、乌东德电站的蜗壳埋设方式进行了研究,为蜗壳埋设方式的选择提供了科学依据。本书是对上述工作中巨型电站蜗壳及外围钢筋混凝土结构静态工作特性的总结,包括数值分析及模型试验。
作者所在的科研团队对巨型机组不同蜗壳埋设方式下的结构动力特性也做了研究,并做了基于三峡电站机组监测资料的反馈分析工作。由于条件限制,这些研究成果在本书中没有列出,待作者进一步地研究总结后再以论文或著作的形式与读者见面。
本书的研究与设计思想密切相关,在以上的研究工作中,作者所在的科研团队与长江设计院的同事们联系密切,讨论频繁,研究工作也受到了他们的启发,在此表示诚挚的谢意。
本书所反映的研究成果得到了林绍忠教授级高级工程师、苏海东教授级高级工程师的指导,林绍忠在20世纪90年代初亲自编写了大体积混凝土温度应力仿真计算程序,并在三峡工程各主要建筑物的数值分析中得到了应用及检验,本书2.2节及2.4节的研究即采用该程序。两位专家渊博的知识、严谨求实的治学态度让作者所在的科研团队受益匪浅,在此对他们表示深深的敬意。
与作者共同参与研究工作的还有谢小玲高级工程师及张杰高级工程师,对他们的贡献,在此表示衷心的感谢。
全书共分11章,由陈琴策划、组织和统编,并编写了第1~4章、第6章、第7章、第11章;崔建华编写了第5章;祁勇峰编写了第8章、第9章;龚亚琦编写了第10章。
由于作者水平有限,本书内容不尽完善,不足与疏漏难免,热诚欢迎读者批评指正。
作者
2018年1月