分析水电站尾水河道疏浚开挖的研究

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1、26王卫国，陈念水，周恒．水电站尾水河道疏浚开挖的研究文章编号：1006-2610(2012)01—0026—03水电站尾水河道疏浚开挖的研究王卫国，陈念水，周恒(中国水电顾问集团西北勘测设计研究院，西安710065)摘要：通过对某水电站尾水河道疏挖水力学计算和水下开挖方案的研究，提出了水电站尾水疏挖的推荐方案和施工方法。通过尾水疏挖后，电站可增发电量0．8亿kWh，经济效益十分显著。尾水疏挖是充分开发利用河段水力资源、水电站增发电量的有效途径，在工程实践中应加以推广应用。关键词：水电站尾水；疏挖；河床基岩；开挖；增发电量中图分类号：TV851文献标识码：AStudyonDred

2、gingofTailraceRiverwayofHydropowerStationWANGWei—guo，CHENNian—shui，ZHOUHeng(HydroChinaXibeiEngineeringCorporation，Xian710065，China)Abstract：Throughstudyondredginghydraulicscomputationandschemeforexcavationunderwaterofthetailraceriverwayofonehydro—powerstation，recorrmlendedschemeandconstructio

3、nmethodofthetailracedredgingofthehydropowerstationareraised．Afterthetail—raceisdredged，80millionkwhpowergenerationfromthehydropowerstationcallbeincreased．Theeconomicbenefitisquiteoutstand—ing．Thetailracedredgingisoneeffectivewaytofullydevelopandutilizehydraulicresourceofthereachandincreasepow

4、ergeneration．Itshallbewidelydevelopedandappliedinengineeringpractice．Keywords：Tailracewaterofhydropowerstation；dredging；riverbedbedrock；excavation；increasepowergeneration1I~，一~z『疋-HfIJ水疏挖、增发电量的可行性。2尾水疏挖方案的拟定某水电站是一座低水头、河床径流式电站，设计水头18m，最大水头l9．651TI，原设计安装5台轴流根据电站尾水河段的地形地质条件，初步拟定式水轮发电机组，总装机容量180M

5、W，设计年发电了3个比选方案。量11亿kWh，保证出力84MW。1999年扩机后装方案1：从机下0+070．00m断面河底高程机容量达到220MW。1555．0In起，水平挖至机下0+570．001TI断面；电站设计正常尾水位1559．35m(多年平均流方案2：从机下0+070．00In断面河底高程量1000133／s)。经多年运行后，因多种原因尾水被1555．0In起，以0．4％的纵坡疏挖至机下0+570．00抬高约1．40In，造成机组达不到设计出力，多年平In断面；均发电量比原设计减少1．5亿kWh。为了降低水电方案3：从机下0+070．00In断面河底高程站尾水位，增大电

6、站出力，充分利用河段水能资源，1554．0In起，以0．2％的纵坡疏挖至机下0+570．00很有必要对电站尾水疏挖进行研究，论证水电站尾m断面。3个疏挖方案示意图见图1。各疏挖方案河道收稿日期：2011-12-02疏挖底宽为60．01TI，对水电站尾水导墙、下游河道作者简介：王卫国(1974一)，男，陕西省澄城县人，高级工程师岸坡的稳定均无影响。主要从事水工建筑物的设计和研究工作．西北水电·2012年·第1期271TI，建成后将影响本电站的尾水位流量关系。对受下游梯级电站回水影响后的水位流量关系曲线进行分析后，采取虚拟延长河道等计算手段，水电站尾水宣河道水面线计算成果见图3。蟾图

7、1尾水疏挖方案示意图蔷3河道水力学计算3．1计算模型采用一维河床冲淤变形计算模型。该模型已用于若干工程的河床变形及水面线预报，克服了浅流急滩中出现的水跌、水跃水面线间断计算难题]。一维明渠水流运动方程为：流量，ln3S。一～(y+2~A2)=K一2(1)．图3不同疏挖方案机下0+070m断面计算式中：g为流量；y为水位；￡为时间；为横断面过水的水位流量成果图面积；为流量模数。4疏挖方案的比较式(1)可采用差分法求解。3．2河道糙率计算根据河段梯级水电站调度运行方式及长系列径电站自