溪古水电站无压竖井旋流洞试验研究

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1、西北水电·2015年·第6期文章编号：1006-2610(2015)06—0080—04溪古水电站无压竖井旋流洞试验研究卫勇，刘菁，焦娟(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安710065)摘要：溪古水电站溢洪洞为无压竖井旋流洞，针对溢洪洞的上平段坡比、起旋器的尺寸、竖井底部的深度、下平段孔口尺寸等进行了优化，解决了泄水建筑物的流态及消能问题。关键词：无压竖井旋流洞；起旋器；竖井；流态；试验研究中图分类号：TV651．1文献标识码：ADOI：10．3969／j．issn．1006—2610．2015．06．021StudyonTestofPressureFreeSha

2、ftVortexTunnelWEIYong，LIUJing，JIAOJuan(No~hwestEngineeringCorporationLimited，Xi"an710065，China)Abstract：ThespillwaytunnelofXiguHydropowerProjectisthepressurefreevortexone．Optimizationsintermsofthesloperatiooftheup—perhorizontalsectionofthespillwaytunnel，sizeofthevortexgenerator，depthatthes

3、haftbottom，andsizeoftheoutletofthelowerhorizon—talsectionareperformed，improvingflowpatternandfacilitatingenergydissipation．Thoseoptimizationsareappliedintheengineeringaswel1．Keywords：pressurefreeshaftvo~extunnel；vo~exgenerator；shaft；flowpattern；teststudy电引水口、排沙(放空)洞进口、溢洪洞进口，其中后l【慨3个进口位置相对集

4、中。设置高程分别为2766．00、溪古水电站位于四川I省甘孜藏族自治州九龙县2795．O0、2790．O0和2850．00m；坝址以上控制流境内，是九龙河“一库五级”梯级开发方案中自上而域面积1300km，多年平均流量39．4m／s，总库容下的第1梯级，为“龙头水库”电站，工程开发任务9986．0万m，装机容量249Mw，年平均发电量为水力发电，并兼顾下游减水河段环保用水要求。10．551亿kWh。溪古水电站工程属Ⅲ等中型工程，溪古水电站由首部枢纽、引水系统及电站厂房拦河坝为2级建筑物，泄水建筑物为3级，工程区地3部分组成。电站厂房位于距大坝下游约19km处震基本烈度Ⅶ度。

5、的新山沟口上游左岸。拦河坝洪水设计标准：设计洪水P=1％；校核首部枢纽工程位于九龙县城下游约10km的溪洪水标准P=0．05％。消能防冲建筑物洪水标准：古峡谷内，主要由混凝土面板堆石坝、左岸泄洪建筑设计洪水P=3．33％；溢洪洞设计及校核洪水时的物(排沙洞+溢洪洞)和左岸引水发电进口组成(见流量分别为169．00m／s和200．00m／s。图1)。从上游至下游依次排列有：导流洞进口、发溢洪洞由无压进口堰闸段、上平段、涡窄、涡井、下平段等组成(见图2)，溢洪洞下平段与导流洞完收稿日期：2015—08—25全结合。无压进水口堰顶高程为2850．00m，进口作者简介：卫勇(196

6、2一)，男，陕西省华阴市人，教授级高工，从堰闸段长28．0m，轴线方位与溢洪洞上平段相同为事水工水力学研究．NE74．7502。，堰形为WES曲线形实用堰，堰高11．582涡室直径D=(1．6～1．4)D。涡井直径取D=5．5状的起旋器进行了研究，发现起旋器的长度不能太m，涡室直径根据试验取D=8．5m，D／D=1．545，长，其下缘不能较上平段末端的底板高程低太多，否涡室高度日=22．21TI，涡井高度为89．31TI。则容易造成涡室中间的水流空腔不能与底部连通，涡井底部的下游侧与下平段连接。为了增加消并抬高涡室的水面高程；另外，当起旋器的平面尺寸能效果，改善洞内流态，在

7、涡井底部设一水垫塘，水不合适时，溢洪洞上平段与涡室连接处，在库水位为垫塘深10m，在明流溢洪洞下平段进口处顶部设2853．00～2854．00nl时流态不够稳定。于是，试1：8压坡，压坡段长度为26．01TI，出口高度为3．33验中对上平段的底坡进行了4个坡比的研究，分别in。在压坡段后接5．5mx6．7m(高×宽，其中直墙为1：8、1：9、1：10及1：12。结果发现底坡较缓高5．21TI)的城门洞形，该段坡降为0．0128。时，沿涡室四周的水面较平稳，但上平段末端的部分溢洪洞出口后平面上采用扩散段、立面为泄槽水