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《乌江思林水电站泄洪消能建筑物设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、乌江思林水电站泄洪消能建筑物设计2007年第1期水电勘测设计总第61期乌江思林水电站泄洪消能建筑物设计吕军(中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院,贵州贵阳550002)摘要:思林水电站溢流表孔堰上水头与单宽泄量两项指标远远超过已建同类工程,而且最大泄洪总水头在百米左右.通过分析比较和模型试验论证,表孑L采用X型宽尾墩+台阶坝面+戽式消力池联合消能的消能工,适应大流量低佛氏系数泄流消能的特点,利用宽尾墩三元漩滚水跃消能特性,提高了消力池的消能率,缩短了池长,节省了工程量.关键词:思林水电站;泄洪消能;x型宽尾墩1工程概况思林水电站位于贵州省思
2、南县境内的乌江上,是乌江干流的第八级梯级电站,距上游在建构皮滩电站89km,距下游拟建沙沱水电站115km,距乌江河口涪陵市366km.坝址控制流域面积48558km,占全流域的55%.枢纽工程开发任务以发电为主,其次为航运,兼顾防洪,灌溉等.工程为一等大(1)型工程,拦河坝,泄洪建筑物和引水建筑物进水口等为1级建筑物,发电厂房和引水系统建筑物等为2级建筑物,航运过坝建筑物远景按4级航道设计.枢纽布置为拦河坝采用碾压混凝土重力坝,坝身表,底孔泄洪,戽式消力池消能防护;右岸布置引水发电系统,厂房为地下式布置;左岸布置单级垂直升船机.碾压混凝
3、土重力坝坝顶高程452m,最大坝高117m.河床中部布置七个坝身表孔,每孔净宽13m,溢流前缘宽度119m,堰顶高程418.5m,每孔设13m×21.5m(宽×高)的弧形工作闸门弧形闸门前设置一道检修闸门门槽.溢流坝段右侧设置一个泄洪底孔,孔口尺寸4m×6.5m(宽×高),底板高程380m,下游采用扭曲鼻坎将水流挑人戽池内消能.消力池底板高程定为348.0m,长40.33m,末端为一半径34.142m,转角45.的尾坎.2地质条件坝址河谷为"V"型谷,枯期河水位364.10m高程,水面宽80m,水深25m.正常蓄水位时河谷宽263m.坝址
4、出露地层从上游至下游,展布二叠系下统一三叠系下统之灰岩和泥页岩层,其中,二叠系上,下统(P:,P2wP.m,PlqP..)主要为中厚,厚层灰岩,三叠系下统(T"T.)主要为灰岩,白云质灰岩,白云岩.坝基和消力戽座落在夜郎组玉龙山段第二大层(T.Y)中厚,厚层泥晶灰岩和白云质灰岩,岩体坚硬,完整,饱和抗压强度达7O一90MPa,变形模量为15—17GPa.岩层产状NE40.,NW/_70.,倾向上游.3泄洪消能建筑物洪水标准和布置原则3.1洪水标准大坝设计洪水标准为500年一遇,相应下泄流量为25737m/s,校核洪水标准为5000年一遇,
5、相应下泄流量为32922m/s,消能防冲建筑物采用100年一遇洪水标准设计,相应下泄流量为20998m/s.3.2布置原则(1)大坝为碾压混凝土坝,施工速度快,应尽量减少底孔布置,避免施工干扰.(2)由于工程地处狭窄河谷,两岸山高坡陡,枢纽布置要求通航建筑物应尽量靠河床布置以减少边坡开挖高度,同时要求在各种水位条件下宣泄不同的流量并有一定的安全裕度,运用应安全可靠.(3)为保证通航保证率,要求泄洪建筑物在下泄4420m/s流量时满足通航建筑物口门区的纵,横向流速要求.(4)地下厂房尾水出121位于消力戽尾坎末端,要求该区域水面平稳,避免影
6、响机组出力.作者简介:吕军(1967一),男,浙江省上虞人,教授级高级工程师,从事水利水电工程设计和技术管理工作.12007年第1期水电勘测设计总第6l期4泄洪消能建筑物的水力设计4.1泄洪建筑物设计根据上述要求,在泄洪建筑物选择时优先考虑设置具有较大超泄能力的表孔以降低汛期校核洪水位,减小坝顶超高,减少库区在汛期的淹没损失.根据多方案比选,选定7表孔+1底孔联合泄洪方案,表孔堰顶高程418.5m,孔口尺寸13m×21.5m,溢流前缘宽度119m,溢流堰面设计为WES实用堰面曲线;底孔进口高程380rn,孔口尺寸4rn×6.5m.(见图1
7、)图1泄洪表孔断面图4.2消能建筑物设计由于本工程堰上水头与单宽泄量均比较大,设计水位堰上水头26.33m,单宽泄量283in3/s.m,校核水位堰上水头30.77rn,单宽泄量362rn/s.m,两项指标远远超过已建同类工程,而且最大泄洪总水头在百米左右,消力池需消杀的能量非常大.针对枢纽大流量低佛氏系数泄流的特点,根据国内已有工程的经验,消能建筑物重点研究了宽尾墩+台阶坝面+戽式消力池的联合消能形式.通过模型试验验证,表孔中间五孔宽尾墩采用收缩比0.423的对称型x宽尾墩,边孔采用收缩比0.423的非对称x宽尾墩,台阶面与消力池底板利
8、用半径10m的反弧进行连接,尾坎采用坡比1:2.5,高度6m的斜坡尾坎.台阶面第一级台阶高度1.91rn,宽0.84rn,第二级台阶高度1.5m,宽0.84rn,其它台阶宽高均为0.84m×1
