Page 21 - 水利学报2021年第52卷第1期

50 个月完成拱坝浇筑，创造了超 300 m 高拱坝浇筑平均上升 6.1 m/月的纪录，2013 年 8 月首批两台机
组按照可行性研究计划顺利投产。此外，由于大坝浇筑快于预期，采用通过改造导流底孔封堵闸门
结构将闸门挡水水头由 110 m 提高到 140 m，2013 年汛末水库水位从 1810 m 提高至 1840 m，效益显著。

7 超高拱坝初期蓄水结构性态安全监控

锦屏一级拱坝地形地质条件不对称，抗力体地质条件复杂，同时采用碱活性骨料，研究应用了
4.5 m 厚层浇筑技术，因此拱坝结构和边坡及抗力体是否产生有害的变形，进而影响拱坝结构性态是
一个重大问题。传统的拱坝监控模型为统计模型、确定性模型和混合型模型三类，但统计模型是对
监测“点”的变形进行定量研究，无法反映全坝工作特性及结构整体和各部位之间关系；确定性模型
参数反演与实测成果相差较大，预测成果精确性不理想；混合模型普遍缺少空间整体等特征反映。
特别是，超高拱坝承受外界各种随机因素协同作用，其结构变化性态与一般的拱坝差别较大，常规
的拱坝通常用单测点效应量来建立大坝结构性态变化分析模型，而对于超高拱坝而言，仅用单测点
效应量建立的模型不能全面反映超高拱坝整体结构性态变化规律。
7.1 安全协整预测模型 在锦屏一级水电站初期蓄水中，开展了全过程蓄水反馈研究 ［15-16］ ，针对结
构性态的空间特征和时间特征，提出了超高拱坝变形面板系列表达模式，综合反映了荷载因素和非
荷载因素的协同作用。基于小波分量整体协整理论和时空主成分分析方法，提取了影响超高拱坝结
构安全工作性态的主要因素，提出了能刻画大坝结构性态变化趋势性变化的方法，据此创建了超高
拱坝结构性态变化整体协整预测模型。该模型能够反映各主要影响因素对超高拱坝结构性态变化的
影响程度，同时也能预测超高拱坝结构性态变化的趋势和大小，锦屏一级各蓄水阶段的变形预测误
差介于-0.55 ~ 0.59 mm 之间，1880 m 水位坝体径向位移模型预测值与实测值对比见图 10。

（a）1880m 水位坝体径向位移模型预测值 （b）1880m 水位坝体径向位移实测值

图 10 正常蓄水位下坝体径向位移预测值与实测值对比（单位：mm）
7.2 预测精度 初期蓄水预测精度高，小 表 1 锦屏一级水库蓄水速率 （单位：m/d）
于±2%，好于传统预测方法。基于科学的实 水库蓄水高程 1800~1840m 1840~1860m 1860~1880m
时安全监控与预测，初期蓄水中动态提高 原规划蓄水速率 ≤2.0 ≤1.5 ≤1.0
了原设计蓄水速率限值（见表 1），便于蓄水 初期蓄水实际最大速率 2.21 2.25 2.46
中抓住洪峰的有力时机蓄水，在保障工程 修订的蓄水速率 ≤4.0 ≤3.0 ≤2.5
安全的前提下提高梯级电站的发电效益。

8 高地应力地下厂房洞室群围岩大变形加固

锦屏一级地下厂区洞室群规模宏大，主要由引水洞、地下厂房、母线洞、主变室、尾水调压室
和尾水洞等组成；调压室高 80.5 m，上室直径 41 m，为已建的规模最大的圆筒形阻抗式调压室。厂
区实测最大主应力 35.7 MPa，围岩强度一般为 60～75 MPa，围岩强度应力比 1.5～3（80%以上小于

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