透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升

刘学山; 黄宇飞

doi:10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251658

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透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升

2025年潘家铮讲座特邀论文 | 更新时间：2026-09-10

- 透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升
- 透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升
- 水电能源科学 2026年44卷第5期页码：182-188
- 作者机构：
  
  1. 南方电网储能股份有限公司
  2. 南方电网调峰调频发电有限公司工程建设管理分公司
- 作者简介：
- 基金信息：
- DOI：10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251658
  中图分类号： TV743;TV223.1
- 纸质出版：2026
- 稿件说明：
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刘学山, 黄宇飞. 透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升[J]. 水电能源科学, 2026,44(5):182-188.

刘学山, 黄宇飞. 透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升[J]. 2026, 44(5): 182-188.
刘学山, 黄宇飞. 透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升[J]. 水电能源科学, 2026,44(5):182-188. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251658.

刘学山, 黄宇飞. 透水衬砌高压水道围岩承载机制与水力梯度阈值提升[J]. 2026, 44(5): 182-188. DOI： 10.20040/j.cnki.1000-7709.2026.20251658.

摘要

在“双碳”战略下，超高水头抽水蓄能电站高压水道需兼顾安全与经济，传统衬砌技术存在局限性，因此聚焦透水衬砌高压水道的围岩承载机制与水力梯度阈值提升两大核心问题，采用理论分析(融合最小覆盖厚度准则、最小主应力准则与渗透准则)、高压水道充排水物理模型试验及广州、惠州等电站工程验证，探究了“围岩主导承载-衬砌协同防裂”的承载机制。通过构建水力梯度为核心的经验判别体系，研发“水泥浆为基、化学浆补强”复合灌浆技术，结合BIM三维精准布孔、差异化灌浆压力控制，并依托阳江蓄能电站等工程验证，实现了水力梯度阈值的提升。结果表明，透水衬砌开裂后围岩承担95%以上内水压力，裂缝宽度可控制在0.3 mm以内；将临界水力梯度从传统3～5提升至8～10

实现了800 m级水头透水衬砌应用。研究形成的设计理论与技术体系，为超高水头抽水蓄能电站高压水道设计提供了关键支撑。

Abstract

关键词

Keywords

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