关于混凝土面板堆石坝几个问题的探讨.pdf

第 4 7卷 第 1 4期 2 0 1 6年 7月 人 民 长 江 Ya n g t z e Ri v e r Vo 1 47 No 1 4 J u l y ，2 0 1 6 文章编号 ： 1 0 0 1 4 1 7 9 ( 2 0 1 6 ) 1 4 0 0 5 6 0 4 关于混凝土面板堆石坝几个问题的探讨 杨 启 贵 ， 谭 界 雄 ， 周 晓 明 2 ， 高 大 水 2 ( 1 长江勘测规划设计研 究院， 湖北 武汉 4 3 0 0 1 0 ； 2 国家大坝安全工程技 术研 究中心， 湖北 武汉 4 3 0 0 1 0 ) 摘要 ： 现代 面板堆石坝 以其独特 的优越性在我 国得 到 了广泛应用 ， 但 同时其病 害率偏 高， 且病害检查及加 固处 理均存在一定 困难 ， 给 面板堆石坝 的发展 带来不利影响。结合 国 内外 面板 坝设计及病 害处理 的丰 富实践 ， 对 设计加 固中的几个 问题展开 了探讨 ， 提 出如 下建议 ： 面板坝坝前辅助 防渗铺 盖可以取 消， 以便开展水下检查及 加 固； 需要设置放 空设施 ； 周边缝 宜取 消中间止水 同时加 强顶部止 水的防渗作 用。 关键词 ： 防渗铺 盖；放 空设施 ；止水结构 ；面板堆石坝 中图法分类号 ： T V 6 4 1 4 文献标 志码 ： A D OI ： 1 0 1 6 2 3 2 j c n k i 1 0 0 1 4 1 7 9 2 0 1 6 1 4 0 1 3 1 面板坝发展概况 我国 自2 0世纪 8 0年代开始引进现代筑坝技术建 设面板堆石坝， 至今已有 3 0 a 。面板堆石坝在我 国的 起步较晚， 但发展势头非常迅猛。经过引进消化、 自主 创新和不断突破发展 ， 积累了大量的工程经验 ， 逐步形 成了中国特色的面板堆石坝筑坝技术 。我国混凝土面 板坝筑坝技术在取得 巨大成就的同时， 也存在病害率 偏高、 病害检查及加固处理水平不高等不足 ， 给面板堆 石 坝 的发展 带来 不利 影 响。 1 1我国面板堆石坝的发展 混凝土面板堆石坝是 以堆石体为支撑结构 ， 并在 其上游表面浇筑混凝土面板作为防渗体 的大坝。随着 我 国水利水 电工程建设的发展、 施工技术的不断改进、 设计理论的逐步完善 、 工程经验的积累总结 ， 混凝土面 板堆石坝已成为极具竞争力 的坝型 ， 因其具备坝体 断 面小、 施工方便 、 工期短、 导流简单、 造价低等优点 ， 近 年来得到了迅速的发展 。 我国现代意义 的面板堆石坝始 于 1 9 8 5年开工建 设的西北 口坝( 坝高 9 5 m) 及 1 9 8 8年率先建成 的关门 山坝 ( 坝高 5 8 5 m) 。据不完全统计 ， 我国建成及在建 的面板堆石坝约 3 0 0座 ， 占世界面板坝数量的一半 ， 其 中坝高超过 7 0 m的混凝土面板堆石坝达 1 4 0余座 ， 占 比 4 0 以上 。如今 混 凝 土 面板 堆 石 坝 工 程 几 乎 遍 布 全国各地 ， 涉及各种地形 、 地质条件和气候条件， 特别 是在高海拔、 高寒 、 高地震烈度地区也有面板坝建设 。 我 国已建成的最高面板堆石坝坝高是水布垭坝 ， 坝高 2 3 3 m， 也是世界上建成坝高最高的面板堆石坝 ； 坝体 填筑规模最大的是坝高 1 7 8 m的天生桥一级面板堆石 坝， 填筑量约 1 8 0 0万 m ； 深度覆盖层上 已建 的最高坝 是九甸峡坝， 坝高 1 3 6 5 m， 趾板下覆盖层厚 2 8 m； 强 地震区最高坝是吉林 台一级坝 ， 坝高 1 5 7 m， 抗震设计 烈度为 9度 ； 经受过高地震烈度考验的是紫坪铺坝， 坝 高 1 5 6 m， 汶川地震中影响烈度达 91 0度 ； 位于气温 最低地区的是坝高 7 1 8 m的莲花坝 ， 极端最低气温为 一45 2 C E 1 。 1 2 面板坝渗漏病 害率较 高 从已建成的混凝土面板 堆石坝观测资料来看 ， 该 坝型大多表现 出了 良好的运行状态 ， 但也有部分大坝 存在着一些问题 ， 乃至发生过惨痛 的事故。如沟后水 库溃坝 ， 是国际坝工史上第一次同类型坝的溃决 ； 天生 桥一级面板坝施工期 出现面板顶部弯曲裂缝 、 垫层料 收稿 日期 ： 2 0 1 6 0 41 2 基金项 目 ： 国家大坝安全 工程技 术研 究中心项 目“ 水利水 电工程水 下无人检测 系统研 究” ( C X 2 0 1 4 Z 0 6 ) 作者简介 ： 杨启贵 ， 男 ， 副院长兼总工程 师 ， 国家大坝安全工程技 术研 究 中心副主任 ， 教授 级 高级 工程 师 ， 全 国工程勘 察设 计 大 师 ， 主要 从事水工结构与岩土 工程设计及科研 工作 。Em a i l ： y a n g q i g u i c j w s j y c o rn 12 1 58 人 民 长 江 2 01 6正 引水发电设施来实现。 目前规范只是规定高坝、 重要 工程、 地震设计烈度为 8度 、 9度的混凝土面板堆石坝 应设置放 空设施 ， 而对于其他一些面板堆石 坝并没有 规定设置防空设施。天生桥一级、 水布垭、 董箐、 东津 等面板堆石坝工程均设 置了放空洞 ， 白云、 九甸峡、 双 沟等水库则利用泄洪洞、 引水发 电洞等建筑物放空水 库。随着筑坝理论的发展 ， 很多学者认为面板堆石坝 一 般不会有放空水库进行处理 的可能性， 可以不设放 空设施 ， 因面板破坏产生的漏水 可以由半透水性垫层 料限漏 ， 并且可 以通过投放粉细砂得到 显著 的封堵。 如有意外需要进行处理 ， 可 由潜水员或采取其他措施 进行水下检修 ， 故很 多面板堆石坝工程未设置专门的 放空设施 ， 或即使设 置了放空设施但根本不具备完全 放空水库的功能。如 1 9 9 5年建成的福建万安溪面板 堆石坝 ( 坝高 9 4 r n ) 、 2 0 0 8年建成的三板溪 面板堆石 坝 ( 坝高 1 8 5 5 m) 在施工过程中取消了原设计的放空 洞 ， 芹山面板堆石坝 ( 坝高 1 2 2 m) 及街面面板堆石坝 ( 坝高 1 2 6 m) 也未设置放空洞。 通过对我国坝高 1 0 01 5 0 m及坝高 1 5 0 m 以上 的面板堆石坝泄水建筑物放空能力的统计 ， 设有放 空洞的面板坝水库放空系数 ( 即最低泄水建筑物进 口 底板至坝顶的垂直距离与最大坝高的比值) 平均值分 别为 0 6 8和 0 6 4 ， 最大值分别为芭蕉河一级坝( 坝高 1 1 3 3 m) 的0 9 3和天生桥一级( 坝高 1 7 8 m) 的0 7 4 ， 最小值分别为董箐坝 ( 坝高 1 5 0 m) 的0 4 3 和猴 子岩 ( 坝高 2 2 3 5 m) 的 0 4 1 。也就是说坝高 1 0 01 5 0 m 的面板坝通过放空设施放空水库后 ， 下部也平均还有 3 0余 m的水头； 坝高 1 5 0 m以上的面板下部也平均还 有 5 0余 m的水头 ， 水库 由于水库泥沙淤积及泄洪建 筑物闸门性能等限制 ， 是难 以完全放空的。 随着面板堆石坝建设数量的增加 ， 越来越多 的坝 出现了不同程度 的破坏问题 ， 如面板变形破坏 、 止水结 构破坏 、 面板裂缝等 ， 直接影响 了工程的运行安全 ， 必 须处理 。湖南 白云水库最大渗漏量达 1 2 4 0 L s ， 采用 水上抛投级配料铺盖后 ， 渗漏量减小到约 7 0 0 L s 后 便不再减小， 且面板破坏区域位于坝前防渗铺盖下部 ， 潜水员水下检修难 以完 成， 必须通过放空水库进行处 理。而白云水库是采用引水发 电洞兼作放 空洞 ， 放 空 洞底板高程距原河床还有 4 3 m水头 ， 水库无法完全放 空。最后通过提起导流洞封堵 闸门， 爆破永久堵 头和 临时堵头， 通过导流洞放空水库后干地施工完成破损 面板修复。 目前水库渗漏量保持在 3 0 L s 左右 ， 处理 效果 良好 。株树桥坝面板被破坏 ， 最大渗漏量达 2 5 0 0 L s ， 通过放空洞将水库放空后进行干地施工处理， 处 理后渗漏量一 直维持在 1 0 L s 左右 ， 加 固处理效果 良 好 。茄子山坝趾板基础最大渗漏量达 1 1 7 0 L s ， 利 用放空洞放空水库进行加固处理 ， 至今运行情况正常。 布西 面 板坝 水 平施 工 缝 破坏 ， 最大 渗 漏 量 达3 0 0 0 L s ， 通过放空洞降低库水位 ， 露出破坏施工缝进行 干 地加固处理 ， 效果 良好。紫坪铺面板坝经历 了汶川 大 地震 ， 震后各类建筑物和设施均不同程度的受到损害， 但水库基本蓄水功能未受到明显影 响， 为保证抢险工 作的进行 ， 开启了放空洞放水， 满足了下游 的供水、 缓 解了上游来水造成库水位上升带来 的压力和风险 ， 成 功应对了抢险救灾的紧急处理 ； 同时通过放 空洞大幅 降低库水位 ， 为大坝面板及止水系统的修复创造 了施 工条件 ， 保证了修复加固工作的顺利实施 。 面板堆石坝出现险情后 ， 很 多工程通过水下施工 进行加固处理 ， 如 国外 的贝雷坝、 希罗罗坝、 辛戈坝等 均处理得非常成功 ， 但也有很多工程是难 以通过水下 加 固处理完成的。如 白云坝面板破坏部位位于坝前铺 盖区以下 ， 破坏部位上部覆盖有很厚的铺盖料及盖重 料 ， 通过水下施工难 以完成加 固处理。三板溪坝面板 一 、二期施工缝位置出现破损 ， 破损位置在死水位以下 4 0 m深 ， 水库不具备放空条件 ， 无法进行干地施工 ， 只 能进行水下施工处理 。但在进行 了 3次破损面板水下 修复处理后 ， 仍未得到彻底有效的处理 ， 目前仍在研究 论证下步处理方案。 上述工程实践表明， 面板堆石坝特别是高坝设置 专门的放 空设施是 十分必要 的。当水 库出现病害 问 题 ， 水下加固处理难 以实施或处理失败后 ， 可 以通过降 低水位或放空水库实现干地加 固施工 ， 通常能取得 良 好的加固效果 。但 由于高水头闸门设计制造水平的限 制 ， 目前闸门最高设计水头 1 6 0 1 8 0 m， 工作水头 1 2 0 1 4 0 m； 同时由于水库泥沙淤积的影响 ， 放空设施的 进 口高程 也不可能过低。而现今 面板坝正朝着 坝高 3 0 0 m级发展 ， 也就是该坝体底部有百余米高度是不 具备放空的条件， 一旦 出现 问题 ， 加 固处理将 非常 困 难。因此 ， 在解决好超高面板堆石坝放空问题前 ， 不宜 推进更高坝高面板坝的建设 。 2 3加强周边缝止水结构 止水对于面板堆石坝来说 ， 是其 防渗保障的生命 线 ， 也是维持大坝安全 的生命线。由于趾板座落在基 岩上 ， 面板则随堆石一起发生变形 ， 因此周边缝位移量 一 般较大。混凝土面板堆石坝产生较大漏水的原因大 部分是 由于两岸岸坡与大坝填筑体相对变形较大导致 周边缝止水破坏 ， 高压水流破坏止水进入坝体 ， 进而破 坏 了不密实 、 级配不 良的垫层料 ， 最终导致大坝严重渗 漏 。 2 0世纪 7 0年代 以前的面板堆石坝周边缝 止水 比 第 l 4期 杨启贵 ， 等 ： 关于混凝土 面板 堆石坝技术几个 问题 的探讨 5 9 较简单 ， 仅设一道塑料或铜止水 ， 如哥伦比亚的安奇卡 亚和格里拉斯等坝。塞沙那坝周边缝设两道止水 ， 底 部为铜片止水 ， 中部设橡胶止水。巴西 的阿里亚坝周 边缝采用 3道止水 ， 顶部为塑性填料 ， 中部 P V C止 水 带 ， 底部采用铜片止水 ， 这种结构型式奠定了周边缝止 水最基本的模式。 面板接缝止水结构主要取决于所承受 的水压力和 接缝位移 ， 周边缝按坝高应设置一道或多道止水。其 中， 底部 铜 片止 水一 般 为最 基 本 的 防渗 线 ； 中部 为 P V C或橡胶止水 ， 视情况选用 ； 顶部止水系统一 般 由 柔性填料 、 粉细砂、 粉煤 灰等材料构成 ， 可 以为其 中的 一 种材料 ， 也可以为柔性填料 和无粘性材料 2种止水 材料。坝高 5 0 m 以下 的可 以只采用一 道止水 ， 5 0 1 0 0 m高 的宜采用底 、 顶部 2道止水 ， 1 0 0 m 以上的宜 采用底 、 顶部 2道止水 ， 或采用底、 中、 顶部 3道止水。 小干沟面板堆石坝原设计在周边缝 内布置 了底 、 中、 顶 3道止水 。开始浇筑趾板混凝土时发现 ， 由于趾 板端部设置钢筋较多 ， 不仅造成架设橡胶止水 的困难 ， 而且在混凝土振捣时 ， 因大量气泡不易排除停滞 在止 水带底部 ， 使得止水带下混凝 土局部质量不 良。由于 泌水与气泡的存在 ， 使止水带与混凝土粘接不好 ， 失去 止水效果。因此 ， 在施 工中取 消了中部止水。中部橡 塑止水另一弱点是因混凝 土收缩而产生 的绕渗 ， 天生 桥水库为此将中部止水改为铜片止水 。株树桥、 白云 水库在检查 时也发现 中部止 水带下的混凝土质 量较 差 ， 主要表现在混凝土顺面板向呈层状脱落 ， 可能是 由 于中部止水影响了其下部的混凝土浇筑质量。 根据 国内外混凝 土面板堆石坝技术发展趋势 ， 近 期修建的混凝土面板堆石坝 ， 除超高坝外 ， 大多倾 向于 取消中部止水 。对于底部止水 ， 由于其位于面板下部 无法完全揭露出来 ， 也缺乏有效手段进行无损检测 ， 当 面板 出现渗漏时 ， 底部止水也只能结合面板的修复进 行局部更换或修复处理 ， 而无法进行全面的检 查和修 复 ， 这就要求强化顶部止水的防渗 能力 。顶部 止水是 否发生破坏能够得到及时检查 ， 发现破坏后也 能得到 全面加固修复处理 ， 因此应将顶部止水作 为周边缝 的 关键防渗止水结构。 面板坝顶部止水多选用柔性止水材料 。为加强其 防渗能力 ， 应在顶部止水 中增加能适应大变形 的封闭 金属止水带， 将顶部止水作为周边缝的关键防渗结构， 包括周边缝缝 口的组合橡胶棒 ， 组合橡胶棒上部设置 封闭的多弧形金属止水带 ， 金属 止水带顶部设置塑性 填料和表面防渗保护盖片 ， 两侧用角钢锚固。该 止水 结构具有两道封闭止水层 ， 能适应周边缝大变形 ， 有效 防止渗漏 ， 增强止水结构可靠性。上述止水结构 的表 面防渗保护盖片与混凝土密封连接形成第一道封闭止 水 ； 顶部止水 的塑性填料下部设多弧形金属止水带 ， 并 与缝槽两侧混凝土密封粘结 ， 其功能是在顶部止水 中 形成第二道封闭止水 ， 并可兜住塑性填料 ， 防止塑性填 料流失 ； 金属止水带下为组合橡胶棒 ， 可为金属止水带 提供支撑 ， 同时若周边缝张开较大， 橡胶棒可下落嵌入 周边缝 ， 起到一定止水作用。 3 结 论 ( 1 )面板 堆石坝坝前辅助 防渗铺盖并 不是必需 的， 坝前辅助防渗铺盖不利于面板 的水下检查及水下 加 固维修处理 ， 建议面板坝一般不设坝前辅助 防渗铺 盖 。 ( 2 )放空设施有利于在面板 坝出现 问题后 ， 在不 宜或难于采用水下施工进行面板 修复处理 的情况下， 及时放空水库进行干地施工加 固处理 ， 因此面板堆石 坝宜设置专门的放空设施。由于高水头闸门设计制造 水平的限制等 ， 在解决好超高面板堆石坝放空问题前 ， 不宜推进更大坝高面板坝的建设。 ( 3 )止水特别是周边缝止水是面板堆石坝的防渗 生命线 ， 目前周边缝通常采用 3道止水 ， 顶部为柔性填 料 ， 中部 P V C或塑料止水带 ， 底部采用铜片止水。由 于施工 困难 ， 中部止水与混凝土粘接处易形成薄弱面 ， 失去止水效果 ， 建议取消中部止水 ， 但应加强顶部止水 作用 ， 将顶部止水作为周边缝的关键防渗止水结构 。 参考文献 ： 1 杨泽艳 ， 周建平。 蒋国澄 ， 等 中国混凝 土面板堆石 坝的发展 J 水力发 电， 2 O l 1 ， 3 7 ( 2 ) ： 1 8 2 3 2 曹克明， 汪易森 ， 徐建 军， 等 混凝 土面板堆石 坝 M 北京 ： 中国 水 利 水 电 出版 社 。 2 0 0 8 3 粗新 强， 徐麟祥 ， 廖仁强 ， 等 株树桥 混凝土 面板 堆石坝 渗漏处理 设计 J 人民长江 ， 2 0 0 2 ， 3 3 ( 1 ) ： 13 4 谭界雄 ， 高大水 ， 王秘 学， 等 白云水 电站混凝 土面板堆石 坝渗 漏 处理技术 J 人民长江 ， 2 0 1 6 ， 4 7 ( 2 ) ： 6 2 6 6 5 S L 2 2 82 0 1 3混凝 土面板堆石坝设计规 范 s 6 高季章 ， 郭军 关 于面板坝设置放 空洞的若 干问题 J 水 力发 电 学报 ， 2 0 1 3 ， 3 2 ( 5 ) ： 1 7 91 8 3 ( 鳊 辑 ： 郑 毅 ) ( 下转第 8 9页 ) 第 1 4期 郑付刚 ， 等： 多因素协 同作 用下混凝 土碳 化深度预测模型研 究 8 9 4 5 6 7 业建筑 ， 1 9 9 9， 2 9 ( 9 ) ： 4 1 4 5 金祖权 ， 孙伟 ， 张云升 ， 等 荷栽作 用下混凝 土的碳化 深度 J 建 筑材料学报 ， 2 0 0 5 ， 8 ( 2 ) ： 1 7 9一l 8 3 冯乃谦 ， 邢锋 混凝 土与混凝土 结构的 耐久性 M 北 京： 机械 工 业 出版 社 2 0 09 张誉 ， 蒋利 学， 张伟 平 混凝 土结构耐 久性概论 M 上 海： 上海科 学技 术出版社， 2 0 0 3 蒋清野 混凝土碳化数据库与 混凝 土碳化 分析 D 北京： 北京 交 通 大学， 1 9 9 7 8 9 1 0 Ha n G ，Du s s e a u l t M B De s c r i p t i o n o f fl u i d fl o w a r o u n d a we l l b o ro w i t h s e s s d e p e n d e n t p o r o s i t y a n d p e r me a b i l i t y J J o u r n a l o f P e - t rol e u m S c i e n c e a n d E n g i n e e r i n g 2 0 0 3 ， 4 0 ( 1 2 ) ： 11 6 吴中如 重大水工混凝 土结构病 害检测与健康诊断 M 北京： 高 等教 育 出版社 ， 2 0 0 5 袁 承斌 ， 张德 峰 ， 刘荣桂 ， 等 混凝 土在 不 同应 力状 态 下的碳化 J 建 筑结构 ， 2 0 0 4， 3 4 ( 4) ： 3 23 4 ( 编辑： 胡旭东) S t ud y o n c o nc r e t e c a r b o na t i o n d e pt h pr e d i c t i o n mo de l u nd e r c o i n flu e nc e o f mul t i f a c t o r ZHENG Fu g a n g，FENG Yu q i a n g ( P o w e r C h i n a C h e n g d u E n g i n e e r i n g C o r p o r a t i o n L i m i t e d ， C h e n g d u 6 1 0 0 7 2 ， C h i n a ) Abs t r a c t： Co nc r e t e c a r b on i z a t i o n i s o ne o f t he i nt r i ns i c f a c t o r s t h a t ma y c a us e s e r v i ce pe rfo r ma n c e d e g r a d a t i o n o f c o nc r e t e d a mI n o r d e r t o e n s ur e t h e l o n gl a s t i n g s e r v i c e o f c o n c r e t e d a m ，t h e e v o l u t i o n l a w o f c o nc r e t e c a r bo n a t i o n s ho u l d b e r e v e a l e d Ba s e d o n t he p o r o u s me di a t h e o r y a n d t he c o n c r e t e po r e s t r uc t u r e，a nd s t a r t i n g f r o m t h e b a s i c ph y s i c a lc h e mi c a l c o n di t i o n s o f c a r b o ni z a t i o n，t h e i n flu e nc e o f f r e e z i n gt h a wi n g c i r c l es a n d s t r e s s s t a t e s o n t he v a r i a t i o n o f c o nc r e t e po r os i t y i s s t u di e dAc c o r d i n g t o t h e s t u d y r e s u l t s ，a mu l t i f a c t o r p r e d i c t i o n mo d e l o f c a r b o n i z a t i o n d e p t h i s e s t a b l i s h e d T h e e f f e c t i v e n e s s o f t h e p r o p o s e d mo d el i s v e r i fie d b y nu me r i c a l s t u dy Ke y wo r d s ：p r e d i c t i o n mo d e l ； mu l t if a c t o r ； p o r o s i t y ；c o n c r e t e c a r b o n a t i o n ( 上 接 第 5 9页 ) Di s c us s i o n o n s e v e r a l i s s ue s o f c o nc r e t e f a c e r o c k fi1 1 d a m Y A N G Q i g u i 。 ， T A N J i e x i o n g 一， Z H O U X i a o mi n g ，G A O D a s h u i ( 1 C h a n g fi a n g I n s t i t u t e o fS u r v e y ， P l a n n i n g， D e s i g n a n d R e s e a r c h ，Wu h a n 4 3 0 0 1 0 ， C h i n a ； 2 N a t i o n a l D a m S a f e t y E n g i n e e r - i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c h C e n t e r ，W u h a n 4 3 0 0 1 0， C h i n a ) Abs t r a c t： Mo d e m CFRD c o n s t ruc t i o n ha s de v e l o p e d r a pi dl y i n Ch i n a du e t o i t s un i qu e a dv a nt a g e s，ho we v e r t he CF RD c o n s t r uc t i on i s r e s t r a i n e d b y hi g h d i s e a s e r a t i o a n d d i f f i c u l t i e s i n da ng e r i ns p e c t i o n a nd t r e a t me n t ，wh i c h a f f e c t s i t s f ut ur e p r o g r es s Co mbi n g wi t h t h e p l e n t i f u l e ng i n ee r i n g p r a c t i c e o f CFRD c o ns t ru c t i o n a t ho me a n d a b r o a d，we c a r r y o ut di s c us s i o n a b o ut s e v e r al i s s u e s i n CFRD c o n s t r uc t i o n，a n d p ut f o r wa r d t he f o l l o wi ng s ug g e s t i o ns：t he a ux i l i a ry wa t e rpr o o f b l a n k e t a t d a m f r o n t c o u l d be r e mo v e d t o f a c i l i t a t e t h e u nd e r wa t e r i n s p e c t i o n a nd r e i nf o r c e me nt ；t h e wa t e r e mpt y f a c i l i t y i s r e q ui r e d，a nd t he I nt e r me di a t e wa t e r s e a l i n g i n p e r i p h e r a l j o i n t c o u l d b e r e m o v e d w h i l e t h e t o p w a t e r s e a l i n g s h o u l d b e s t r e n h e n e d Ke y wo r d s ： wa t e r p r o o f b l a n k e t ；b l o w d o w n f a c i l i t y ；wa t e r s e a l i n g s t r u c t u r e；C F RD ( 上接第 7 5页 ) St u dy o n m e c ha n i c a l pr o p e r t i e s o f t wo - wa y flu i d - s t r uc t ur e i nt e r a c t i o n o f Fr a n c i s t u r bi ne r un ne r S HI Xi a n g z h o ng 。 ，ZHAO W e n l u，YAN Xu e c h u n ，L I U An r a n ( 1 C o l l e g e of W a t e r C o n s e rva n c y a n d H y d r o p o w e r ， H e b e i U n i v e r s i t y of E n g i n e e r i n g ， H a n d a n 0 5 6 0 2 1 ， C h i n a ； 2 T h e F if t h R e s e a r c h a n d D e s i g n I n s t i t u t e of N u c l e a r I n d u s t r y ， Z h e n g z h o u 4 5 0 0 0 7， C h i n a ) Abs t r ac t： Fo r a hi g h s p e c i fic s p e e d Fr a n c i s t ur b i ne，t he s t r e s s a n d s t r a i n c o n di t i o n o f r u nn e r b l a d e a n d t h e i nt e rna l flo w c ha r a c t e r i s t i cs we r e c a l c u l a t e d a n d a na l y z e d b y us i n g t h e me t h o d o f t wowa y flu i d s o l i d c o u p l i ng a l g o r i t h mTh e r e s u l t s s h o w t ha t a n- d e r hi g h r o t a t i n g s pe 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