某电站左岸表孔泄洪洞体型比选研究.pdf

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1、水利建设建材与装饰2014年5月某电站左岸表孔泄洪洞体型比选研究杨小林（四川省水利水电勘测设计研究院四川成都610072）摘要：在表孔泄洪洞的体型设计中，要充分的考虑体型的设计，需从水力学、施工难度、建筑材料、施工工期、工程投资等多方面综合考虑比选。对高流速的泄洪洞要充分做好防空蚀的设计，避免造成大的安全隐患。关键词：表孔；泄洪洞；体型中图分类号：TV735文献标识码：B文章编号：1673-0038（2014）19-0234-021引言瓦屋山水电站位于青衣江一级支河周公河上游眉山市洪雅县瓦屋山镇（原炳灵乡）境内，电站以发电主，采用混合式开发，拦河大坝为混凝土面板堆

2、石坝，最大坝高143.26m，水库正常蓄水位1080.0m，总库容5.84伊108m3，电站装机容量240MW，主要水图3方案3-左岸泄洪洞纵剖面图工建筑物包括大坝、泄洪洞、引水遂洞、调压室、压力管道及发电方案1：进口采用开敞式驼峰堰进水闸。堰顶高程1065.5m。厂房等。其中左岸泄洪隧洞，平面上为一直线，立面上为一坡到采用坡比1：1与驼峰堰曲线相切的龙抬头型式，洞身纵坡i=8%，底无压洞。进口驼峰堰堰顶高程1065.50m，洞身断面为城门洞前段100m为无压洞渐变段，采用城门洞型，顶拱圆弧120毅，洞身型，洞身断面尺寸7m伊10m（宽伊高），洞身全长471.25

3、m，坡度i=尺寸由10m伊12m（宽伊高）渐变至7m伊10m。渐变段后为均一的无18%。出口消能采用贴角扭鼻坎挑流消能工，出口高程压城门洞型，洞身尺寸7m伊10m。洞身出口桩号：左泄0+508.41，978.696m。洞身段全长496.41m。洞身段围岩以K1j新鲜砂岩为主，岩体中裂隙不发育，地下方案2：进口采用开敞式驼峰堰进水闸。堰顶高程1065.5m。水活动不甚强烈，整体以芋类为主，其中薄层砂岩与软弱夹层集采用半径18m的圆弧与驼峰堰连接纵坡i=8%洞身，前段100m中地段为郁类或吁类；J3p层粉砂质泥岩、泥质粉砂岩风化、卸荷为无压洞渐变段，采用城门洞型，顶拱

4、圆弧120毅，洞身尺寸由严重，完整性较差，围岩分类吁类。10m伊12m（宽伊高）渐变至7m伊11m。渐变段后为均一的无压城门本工程从预可研阶段到技施阶段，对左岸泄洪洞作了大量洞型，洞身尺寸7m伊11m。洞身出口桩号：左泄0+405.73，后采用的方案比较对比分析，最终采用一坡到底的方案。目前，该泄洪坡比1：1龙抬头泄槽型式。洞身段全长387.34m。建筑物运行正常。方案3：进口采用开敞式驼峰堰进水闸。堰顶高程1065.5m。2体型方案的拟定洞身为一坡到底的形式，采用半径18m的圆弧与驼峰堰相连。洞瓦屋山水电站装机容量240MW。该工程属大（域）型工程，左身纵坡i=

5、18%，前段100m为无压洞渐变段，采用城门洞型，顶拱岸泄洪隧洞为2级建筑物，相应的设计洪水标准为：百年一遇洪圆弧120毅，洞身尺寸由10m伊12m（宽伊高）渐变至7m伊10m。渐变水设计（洪峰流量4220m3/s），两千年一遇洪水校核（洪峰流量段后为均一的无压城门洞型，洞身尺寸7m伊10m。洞身出口桩号：6450m3/s）。左泄0+507.63，洞身段全长471.25m。由于该泄洪洞泄流量较大，最高流速接近40m/s，属于高流3水力学计算分析比较速隧洞存在空蚀的问题，拟定三个基本的体型方案设计。方案水力学计算包括泄流能力、洞身水力等特性，三个方案的进一，前龙抬头

6、方案；方案二，后龙抬头方案；方案三，一坡到底方口体型均为一致，采用低驼峰堰（遭）型，堰高2.5m，校核工况设计案。方案体型见右图1~3。流量为1272.27m3/s，设计工况设计流量为928.98m3/s。3.1泄流量计算泄流能力计算公式如下：3/2Q=滓mnb姨2gHc0式中：b———孔口净宽，取10m；图1方案1-左岸泄洪洞纵剖面图n———闸孔孔数，1孔；H0———包括行近流速水头的堰前水头；m———自由溢流的流量系数；滓c———侧收缩系数，取0.95。在堰高P<3m低堰的情况下，流量系数按下式计算：P/H臆0.34时，m=0.385+0.224（P/H）0.

7、934图2方案2-左岸泄洪洞纵剖面图·234·2014年5月建材与装饰水利建设P/H>0.34时，m=0.452（P/H）-0.032空蚀破坏。从水力学角度看，方案2的洞内流速比较理想，采用式中：P———堰高，取2.5m。的前段较缓的坡比设计，出洞后连接龙抬头体型，有效的避免隧3.2水深与流速计算洞段过长的高流速段，隧洞衬砌可采用常规的C25钢筋混凝土，水深的计算公式参考《水力学》上册，成都科技大学水力学教但缺点是洞高较方案1和方案3高1m，且出洞后明渠段开挖量研室吴持恭编，P301例6~7明渠恒定非均匀渐变流水面线的逐大，存在高边坡支护等问题。方案1，前龙抬头的

8、体型在早期