库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计

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1、库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计云南水力发电Y17NNANWIERPOW腿第28卷第1期库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计董发俊,彭仕云,田磊(中国水利水电第十四工程局有限公司路桥市政分公司,云南昆明650051)摘要:通过模型试验论证及以往工程应用实例,对库什塔依

2、水电站表孔溢洪道阶梯消能初步设计方案进行优化,增设掺气槽,扩大首级台阶的宽度,使泄洪水流能量在陡槽台阶上大量削减,从而消力池长度由1130m缩短至50m,节约工程投资.关键词:陡槽;阶梯消能;研究;设计中图分类号:TV651.2;TV653’.1文献标识码:A文章编号:1006—3951(2o12)Ol一0124—04DOI:10.3969/j.is8n.1006—3951.2012.01.039StudyandDesignofSpillwayChuteEnergyDissipationinStepsforKushitayiHydropowerStationDONGFa—

3、jan,PENGShi—yun,TIANLei(Road,BridgeandMunicipalEngineeringBranch,SINOHYDRO14BUREAUCO.,LTD.Kunming650051,Yunnan,China)Abstract:Theprdimimr~designofthecrestoutletspillwayenergydissipationinstepsforthekushitayihydropowersta-tionisoptimizedaccordingtotheverificationbythemodeltestandbythelivin

4、gexamplesappliedinexistinghydropowerprojects.Provisionofadditionalaerationgroovesandincreaseofthewidthofthefirststepsignificantlyreduceenergyofdischargingctu’remtonthechutesteps,thusgreatlyshorteningthelengthoftheplungepoolfrom100mto50m,savingthecostoftheproject.Keywords:chute;energydissi

5、pationinsteps;study;design1引言溢洪道是一种普遍存在于水电站工程中的泄水建筑物,多为开敞式结构,由进口引渠,控制段,陡槽段,消能防冲段和出口明渠段等组成.由于溢流洪水的能量巨大,若洪水能量在陡槽段不能得到大量消减,将大大增加溢洪道陡槽段末端消力池的体型尺寸,工程投资增大.因此,溢洪道陡槽段的消能设计是溢洪道设计的重点和难点,在研究表孔溢洪道初步设计的基础上,结合类似工程应用实例,通过模型试验,对原设计方案进行论证,得出了合理的设计参数,节约工程投资.2工程概述库什塔依水电站位于新疆伊犁库城克苏河下游河段,表孔溢洪道布置于右岸导流泄洪洞与发电洞之间

6、,堰顶高程1296.50In,校核洪水位1306.87in,设计泄量869.86/s,设计洪水位1305.98in,校核泄量760.36,设计水位1305.OOm时,溢洪道泄量为645.69m3/s,溢洪道采用开敞式进水口,道身为明流泄洪形式,由引渠段,控制段,道身泄槽段,陡槽段,消力池段,出口明渠段组成,原表孔溢洪道陡槽及消力池设计方案中,消力池长度为1OOnl,阶梯消能台阶处没有考虑挑坎和掺气,阶梯坡比为1:1.65,台阶宽度为1.65nl,阶梯高度为1.0m,共布置有47个台阶.3溢洪道模型设计及制作为验证初步设计方案的合理性,库什塔依水电站按照重力相似准则设计了试

7、验模型,采用比尺为=35,其中,流量比尺Q=L,饥=7247.2,流速比尺=L=5.916,时间比尺=L”.=5.916,糙率比尺Ⅳ,=L=1.809.模型制作根据枢纽平面*收稿日期:2011—08—20作者简介:董发俊(1974一),男,云南大理人,高级工程师,主要从事水利水电工程,道路桥梁工程和市政工程的施工技术管理工作.董发俊,彭仕云,田磊库什塔依水电站溢洪道陡槽阶梯消能研究及设计布置图进行.4溢洪道阶梯消能参数试验及确定根据电站技术参数,结合模型试验任务书的要求,库什塔依水电站按以下工况进行了试验,见表1.表1模型试验