四川呷榴三级电站底格栏栅坝水力计算.pdf

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1、第41卷第1O期人民长江Vo1．41，No．102010年5月YangtzeRiverMay，2010文童编号：1001—4179f2010)10—0024—03四川呷榴三级电站底格栏栅坝水力计算邱本军，聂艳华，陈利(长江科学院水力学研究所，湖北武汉430010)摘要：底格栏栅坝取水枢纽具有结构简单、施工及运用方便、节约投资、不改变河道形式并能有效排除大粒径推移质等优点。根据四川呷榴河三级电站底格栏栅坝取水枢纽的设计研究，总结了底格栏栅坝满足引水排沙并兼顾生态环境功能的水力设计过程，对底格栏栅进流的水力计算、取水廊道无压流的水力计算及底格栏栅坝的泄流计算进行了详细论述。对于

2、改进和完善底格栏栅坝取水枢纽设计建设具有参考意义。关键词：底格栏栅坝；取水枢纽；水力设计；呷榴三级电站中图法分类号：TV13文献标志码：A呷榴河三级电站位于四川省西昌市银厂乡呷榴河m。下伏震旦系灯影组白云岩、白云质灰岩，因此不具上，系呷榴河流域规划的梯级电站之一。电站设计装备布置闸坝的地形条件。电站属径流式小型电站，取机容量为12600kW，保证出力为1803kW，年发电量水流量较小，因此坝型选择的原则是运行简单可靠，便为5792．3万kW·h，除发电外尚需兼顾生态环境用水于管理、投资省、便于施工、溢流条件好的坝型。电站要求。该工程规模为小(1)型，工程等别为Ⅳ等，永久进水

3、口位于呷榴河上游侧，电站利用落差约374m，通性主要水工建筑物级别为4级，次要建筑物级别为5过挡水坝提高几米水头对电站增加的经济指标不明级，临时性建筑物级别为5级。显，且提高水位后将增加下游消能设施的费用，工程总造价增加较多。底格栏栅坝基本不改变河道形式，河1坝址地质条件与坝型选择道洪水位在建坝后不会有大的变化，且底格栏栅坝运呷榴河三级电站进水口多年平均含沙量行简单，便于施工，工程投资省，特别适合于比降较大1．39kg／m，首部枢纽布置的河段河床比降较大，河谷的河段。同时河道上游人类活动较少，堵塞栏栅的白为不对称的“V”形谷，左岸坡坡角10。一25。，右岸坡色垃圾几乎没有，

4、河道取水有保障。与同类工程相比，坡角20。～35。，谷底宽8～20m，河床宽5～101'11，河床混凝土重力坝的投资比底格栏栅坝高约40％，同时从左岸河漫滩发育。坝区出露的地层有：下伏震旦系灯坝底应力承载力角度考虑，底格栏栅坝相比同类的混影组白云岩、白云质灰岩，基岩风化厚度5～8m。层凝土重力坝更容易满足应力要求，因此确定呷榴三级面走向NO。～10。E，倾向NW，倾角60。，走向与河流向电站取水口采用底格栏栅坝取水方式。大角度斜交；河床中为第四系冲洪积层(Q4a—p1)组2设计布置成，厚度5～8m，由含砂漂卵砾石层组成，漂卵砾石为次棱角至次圆状，分选性差，岩性成分主要为自云

5、岩、根据河道的冲淤特征、地形地质条件以及取水防砂岩等。卵砾石粒径一般5～40cm。左岸斜坡覆盖沙的要求，呷榴三级电站取水枢纽主要有防洪堤、铺有冲洪积的含土漂卵砾石层，堆积层厚2～5m，右岸盖、底格栏栅坝、护坦、暗渠、沉砂池、进水闸、冲沙闸和斜坡为冲洪积和残坡积堆积层岸坡，堆积层厚2～5冲沙渠道；右坝肩防洪堤与呷榴二级厂房尾部衔接、左收稿日期：2010—03—17作者简介：邱本军，男，硕士研究生，研究方向：水力学。E—mail：qhj000@126．corn第l0期邱本军，等：四川呷榴三级电站底格栏栅坝水力计算右坝肩防洪堤均为重力式挡土墙，挡土墙顶高程流可以全部进入廊道。底格

6、栏栅进流计算如下：1713．60m、高5．80rn、宽3．40m，用C15混凝土埋石Q栅：~pbl(2gh0)丁(1)浇注而成；底格栏栅坝上游为厚0．50m、长12．00mh0=kh。(2)的C15混凝土铺盖，铺盖高程为1708．30m；根据泄洪：()÷(3)量再结合实际地形确定底格栏栅坝坝顶长为25．00m15~／Zm，坝顶高程为1709．00rn，坝体主要用C15混凝土浇筑而成，坝前设计洪水位1712．50m(30a一遇流量式中，Q栅为进入廊道的流量；tx为过底栏栅流量系数；221m／s)，校核洪水位17l3．40m(200a一遇流量为P为栏栅间隙系数(如图2，P为0．

7、471)；b为栏栅顺流3131TI／s)，最大坝高5．10ITI(含齿墙)，坝底宽7．50方向的水平投影长度(本枢纽中b为1．40m)；，为栏m。底栏栅廊道宽1．40m，长度与坝长相同。由于底栅垂直于水流方向的长度度(本枢纽中f为25．00m)；格栏栅坝较河床底部抬高较少，基本没有改变原河床h为栏栅上的平均水深；k为水头修正系数(一般为坡降，且进水口以上流域集雨面积较小，流量较小。经0．75～0．92)；hto为坝顶水头(按宽顶堰公式计算)；计算，坝下游冲刷较小，按冲坑深度将坝下游齿墙加p为河道来流量；m为宽顶堰流