起止时间：2005年11月～2007年1月
完成单位：中国水利水电科学研究院
主要完成人：胡平、杨萍、杨波
项目主要内容：
由于拉西瓦水电站地处西北青藏高原，气候条件恶劣、大坝混凝土强度等级较高、骨料为砂岩线膨胀系大、混凝土的自生体积变形为收缩型、且大坝采用通仓浇筑、全年施工、全年封拱的施工方式等，诸多不利因素的叠加，使得拉西瓦拱坝的温度控制问题极具挑战性，成为影响大坝安全的关键问题之一。
本项目工作对于高寒地区特高薄拱坝的温控问题，抓住三个关键点：（1）关键控制部位。其中包括河床坝段基础强约束区、边坡坝段以及高温季节浇筑的区域；（2）关键控制时间段。其中包括高温季节浇筑的混凝土进入第一个冬季时、混凝土封拱灌浆前冷却至封拱温度时；（3）分层厚度优化及加快施工进度的关键措施。其中包括合理的浇筑层厚、施工间歇期、浇筑温度、通水冷却措施和表面保护措施等的优化及敏感性研究。
重点展开了三大部分工作：（1）确定大坝混凝土的允许温差及应力控制标准；（2）用数值分析方法模拟拉西瓦水库水温分布、进行了大坝稳定温度场及准稳定温度场研究；（3）采用三维有限元温度应力仿真分析方法，重点对拉西瓦水电站大坝3个典型坝段（拱冠坝段和2个典型边坡坝段）的不同施工季节和施工措施，进行了多方案全过程的仿真模拟数值分析，总报告共列入96个有效方案的研究成果，每一个方案均模拟了从混凝土浇筑开始、初期、中期及后期冷却、直至大坝分区封拱灌浆的混凝土温度和应力的变化全过程。
研究报告在大量分析研究的基础上，提出了大坝基础约束区与非约束区混凝土不同季节合理的浇筑层厚、间歇期、浇筑温度、混凝土允许最高温度、冷却措施及通水时间（初期冷却、中期冷却、后期冷却）、各季混凝土施工方法及保温标准等可行的温控措施，形成以下10点主要结论：
（1）拉西瓦的气候条件、大坝混凝土材料特性、以及通仓浇筑、全年施工、全年封拱的施工方式，对拱坝的温控防裂不利，需要严格制定并实施温度控制措施；
（2）大坝混凝土基础允许温差控制标准14~16℃；基础强约束区（0~0.2L）混凝土允许最高温度23℃、弱约束区(0.2L~0.4L)混凝土允许最高温度25℃、非约束区(>0.4L)混凝土允许最高温度可进一步放宽；基础混凝土允许抗裂应力2.1MPa（180d, K=1.8）、混凝土内外温差不超过16℃；
（3）基础约束区(0~0.4L)混凝土的浇筑温度：11月～3月份6～8℃；4月和10月自然入仓、5月～9月份河床坝段12℃，边坡坝段10~12℃；非约束区混凝土的浇筑温度：11月～3月份6～8℃；4月和10月自然入仓、5月～9月份15℃；
（4）基础约束区(0~0.4L)混凝土春夏季应采取1.5m的浇筑层厚度，间歇期7天；秋冬季可采取1.5~3.0m的浇筑层厚度，间歇期5~7天。边坡坝段应从严控制；非约束区混凝土的浇筑层厚度可采取3.0m，间歇期5~7天；如果高温季节边坡坝段采取3.0m的浇筑层厚度浇筑基础约束区，应专门论证其可行性；
（5）大坝所有混凝土浇筑后，须进行初期通水冷却，有效降低混凝土最高温度。冷却水管采用1吋铁管或等效的高密聚乙烯管。建议基础约束区水管间距为1.0×1.5 m，非约束区水管间距为1.5×1.5 m；5月～9月初期通水应采用6℃的制冷水，其它季节可采用天然河水。基础约束区混凝土通水时间为20天，脱离约束区混凝土通水时间为15~20天，控制坝体降温速度不大于1℃/天；
（6）对部分经过初期冷却后温度仍偏高的区域，须进行中期通水冷却。每年9月份对当年4～7月份浇筑的混凝土、10月份对当年8月、9月份浇筑的混凝土进行中期通水冷却。中期冷却采用天然河水，通水时间以混凝土块体温度降至16～18℃为止；大坝封拱前须进行后期通水冷却，通水应采用4~6℃的制冷水，直至将混凝土温度冷却至封拱温度；
（7）对于上下游等永久暴露面，混凝土一旦浇筑完毕，即应采用全年保温方式，保温后混凝土表面等效放热系数β≤3.05kJ/ m2 ×h×℃；对距基岩面5~10m高度的混凝土表面，进入第一个冬季之前应加厚保温，使混凝土表面等效放热系数达到β≤1.2 kJ/ m2 ×h×℃~0.84kJ/ m2?h ?℃；10月~翌年4月底，施工层面间歇期内采取层面保温措施，保温后混凝土表面的等效放热系数为β≤4.18kJ/ m2 ×h×℃；其他月份施工层面间歇期内，采取表面流水或喷雾养护；
（8）应合理安排施工程序和进度，尽量避免长间歇浇筑混凝土。实际若遇长间歇，应做好层面保温措施，避免气温骤降等因素导致混凝土层面裂缝；
（9）边坡坝段的结构形式较为复杂，约束范围大，拉西瓦拱坝大部分坝段建立在边坡上，因此一年四季都有边坡坝段基础约束区施工，对温控问题要更加重视；
（10）基础固结灌浆的过程，对基础约束区的应力分布及最大值均有一定程度的影响，在施工中应该引起足够重视。
评审验收意见：
本项目于2006年提交中间成果报告，2007年1月提交总报告。评审专家一致认为，《拉西瓦水电站大坝基础混凝土分层厚度优化及加快施工进度措施研究》报告，抓住了关键技术问题，研究技术路线正确，分析方法合理、先进，工作内容及成果丰硕，已经超额完成了合同规定的内容和任务，达到了预期的研究目标。对报告中提出的结论，与会专家一致通过。其中绝大部分研究成果，在项目进行的过程中已经被列入大坝混凝土浇筑温控技术要求。
评审专家同时认为，拉西瓦拱坝的温度控制问题，是迄今为止国内同类工程中难度最大的一个。本项目对拉西瓦拱坝的温度应力和温度控制的研究，在国内同类项目的研究中，成果的整体水平上了一个新的台阶。其先进性主要体现在以下三个方面：（1）无论从研究内容的广度、仿真模拟的细度、还是分析探讨的深度，都体现了较高的工程仿真模拟水平；（2）科研成果密切结合拉西瓦拱坝的实际特点，在温度控制问题的研究中，注重及时性和可行性，成果规律性好，其中大部分被列入大坝混凝土浇筑温控技术要求，对工程具有重要的指导作用；（3）在项目的研发过程中，从仿真模型的建立、实际参数的采集模拟、直到各阶段技术路线和计算方案的制定、阶段成果及最终成果的分析等，项目承担单位均能与业主、设计院和有关各方及时沟通，共同探讨，保证了研究方向的正确和研究成果的可行，是一项集多方智慧于一体、具有较高研究水平和工程实用价值的研究成果。
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