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水 利 学 报

2025 年 8 月 SHUILI XUEBAO 第 56 卷 第 8 期

文章编号：0559-9350（2025）08-0991-11

三峡实测坝前库水温与坝体温度场分析

耿 峻 1，2 ，张国新 3，4 ，张海龙 1，2 ，程 恒 ，江晨芳 3
3
（1. 高坝大库运行安全湖北省重点实验室，湖北 宜昌 443100；2. 中国长江三峡集团有限公司流域枢纽运行管理中心，
湖北 宜昌 443134；3. 中国水利水电科学研究院，北京 100038；4. 流域水循环与水安全全国重点实验室，北京 100038）

摘要：温度是混凝土坝的重要监测项目，因为它直接关系到大坝的工作性态和安全。本研究基于三峡大坝典型坝
段上游坝面及内部的实测温度数据，分析了三峡水库水温和大坝温度随时间和空间的演变规律，揭示了三峡水库
这一多沙深库独特的坝前水温和坝体温度分布特征。研究发现：（1）三峡泄洪坝段和厂房坝段坝前年平均水温沿
深度方向基本保持等温状态，库底温度稳定在 18.4 ℃，而从淤沙高程到库表，平均水温在 19.1 ~ 19.4 ℃之间小幅
变化。（2）淤沙内温度接近恒温，淤沙高程以上水温则随季节变化，夏季温度高，冬季温度低，各月水温沿水深
方向的分布接近一致，未见库水分层现象。（3）这种坝前库水温分布特征与三峡的库容径流比、各月来水的含沙
量、泄洪引水建筑物的布置及调度方式有关。（4）坝体温度场方面，重点研究了最高和最低温度、稳定与准稳定
温度场、基础温差和最大温差等关键温度指标的空间分布。由于上游平均库水温接近多年平均气温加辐射热，且
与下游坝面温度相近，坝体稳定温度场接近等温状态，温度范围在 18.5 ~ 21 ℃，其中坝体上游中下部的温度高于
设计预测的 15 ℃。（5）坝体内部最高温度出现在浇筑后的高温峰值时刻，最低温度为接缝灌浆温度。（6）坝体上游
淤沙高程以上、下游及泄洪孔洞影响区的温度随季节周期性变化，实测的最高温度、最低温度、基础温差和最大
温差等指标均显示出良好的规律性。由于实测淤沙温度和库水温与设计阶段的预测值差距较大，坝体实测稳定温
度高于原设计预测值，稳定温度分布接近均匀等温场，使得坝体实际基础温差、上下游温差小于设计预测值，减
小了由于温差导致的坝体拉应力，对混凝土防裂有利。
关键词：三峡重力坝；安全监测；库水温；温度场；温差
中图分类号：TV642 文献标识码：A doi：10.13243/j.cnki.slxb.20240521

1 研究背景

温度是影响混凝土坝工作性态的重要因素，对大坝进行安全评价时离不开温度因子。温度变化会
引起大坝变形，无论是拱坝还是重力坝，高温季节温度上升导致坝体向上游变形，低温季节温度下降
导致坝体向下游变形，这种由季节性温度变化带来的变形占大坝总变形的比例可达 20% ~ 50%。此
外，当大坝温度变形受到外界约束时，将会产生温度应力。拱坝作为超静定结构受基岩约束强，温度
作用显著，温度荷载在拱坝荷载中占比较高，是拱坝的主要设计荷载。重力坝按静定结构进行设计和
应力计算，温度应力占比较小，因此重力坝规范 ［1-2］ 并未将温度纳入大坝设计荷载。但是，由于温度
分布的不均匀性、坝体分缝、孔洞等局部构造、基岩的约束等因素，重力坝在施工及运行过程中仍会
产生较大的温度应力，工程实践中坝体裂缝产生和发展的主要原因也是温度荷载。
温度是混凝土坝主要的监测项目之一 ［3-5］ ，是测点最多的监测内容。温度监测分为施工期观测和
长期观测。施工期一般在每个坝段的代表浇筑仓布置 1 ~ 3 支温度计，用于辅助温度控制，施工完成

收稿日期：2024-08-12；网络首发日期：2025-07-23
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网络首发地址：https：/link.cnki.net/urlid/11.1882.TV.20250723.1053.001
基金项目：国家重点研发计划项目 （2016YFB0201000）；中国长江三峡集团有限公司项目（SXSN/4983）
作者简介：耿峻 （1975-），硕士，高级工程师，主要从事安全监测研究。E-mail：Geng_jun@ctg.com.cn
通信作者：张国新 （1960-），教授级高级工程师，主要从事水工结构研究。E-mail：zhanggx@iwhr.com
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