水库溢洪道多级消能优化研究.pdf

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1、第7期(总第124期)中国水能及电气化No．7(T0TALNo．124)2015年7月ChinaWaterPower&Elec仃ification水库溢洪道多级消能优化研究刘志芳(山西省禹f-j口水利工程管理局，山西太原030002)【摘要】水电站多具有长泄水道、大落差发电特点，对于这类电站单级消能工已经不能满足安全和经济要求，因此，宜采用多级消能。本以大河边水库为研究对象，针对溢洪道原设计方案中的不利水力现象进行了方案修改，取得了良好效果。【关键词】大河边水库；溢洪道；多级消能；优化中图分类号：TV

2、651．1文献标识码：A文章编号：1673-8241(2015)07-0051-04ResearchonreservoirspillwaymultistageenergydissipationoptimizationLIUZhifang(ShanxiYumenkouWaterConservancyProjectAdministration，Taiyuan030002，China)Abstract：Hydropowerstationismostlycharacterizedbylongsluiceway

3、andbigdroppowergeneration．Single-stageenergydissipationworkofthepowerstationcannotmeetrequirementonsafetyandeconomy．Therefore，multi—stageenergydissipationcanbesuitablyadopted．Inthepaper，DahebianReservoirisadoptedasaresearchobject，planismodifiedaimingata

4、dversehydraulicphenomenoninoriginaldesignplanofspillwaywithexcellenteffect．Keywords：DahebianReservoir；spillway；multi-stageenergydissipation；optimization10．10m，控制段(桩号溢0+000．O0一溢0+012．00)1工程概况堰顶高程为2581．13m。大河边水库位于云南省禄劝县马鹿塘乡境内，主2原消能方案存在的问题要建筑物包括大坝、输水隧洞和溢洪道

5、，坝顶高程2585．00m，最大坝高52m，坝顶宽6m，坝顶长2．1原消能方案简介191．79m。为Ⅳ等工程，主要水工建筑物级别为4级，第一级消能(桩号溢0+012．000～溢0+104．200)次要水工建筑物级别为5级，总库容784．61万m。由渐变段和泄槽段组成。渐变段宽度由10m渐变为溢洪道位于大坝右岸，设计为无闸开敞式岸边溢5m，泄槽段采用阶梯形加糙消能段之后接底流消力洪道，消能防冲设计为20年一遇洪水标准，洪水泄池。第一级消能全长92．20m，高差24．70m，平均坡量为28．47m／s。溢

6、洪道消能工设计为三级消能，总角15。。长347．12m，落差51．51m。溢洪道进口断面宽度第二级消能(桩号泄0+010．000～泄0+148．620)51科学研究及工程设计ScientificResearch&EngineeringDesign1／、／／20／原方案修改方案图2溢洪道进口导流墙修改示意图3．1．1优势泄洪道进口段修改方案实施后，高水位进口流态明显改善，过流能力略微增加，但与原方案相差不大；模拟试验结果显示，各个测压孔压力值总体有所减小，最重要的是负压消失，原因是去掉底板加糙条后，下泄

7、水流流态有明显改善，下泄流速增大，压能相应减小，由加糙条造成的漩涡区消失，因此负压不图3挑流鼻坎设计体型示意图复存在。3．1．2不足3．2．2模拟试验结果及分析由于取消了泄流槽底板的加糙条，在改变流态的3．2．2．1动水压力分析同时，水流速度明显增加。流速增加的负面效应就是经过模拟试验对不同工况下的时均动水压力值进溢洪道末端消力池内难以形成水跃，并且在消力池末行测量，结果显示，各工况下各个测压孔均无负压值端以后形成了典型的挑流流态，挑距与水舌高度比原出现，压力值均符合设计要求。方案有明显增加。试验结果

8、显示：在所有三种工况3．2．2．2溢洪道流速、流态及水面线分析下，消力池均失去其基本的消能作用。很明显这一现由于此次修改措施只影响溢洪道下游的水流态象是由于消力池长度和深度不够造成的。但是要实现势，因此，在模拟试验过程中只对泄0+178．042向消力池内的底流消能，消力池的长度和深度需要大幅下游进行测量，实测结果显示各工况水流下泄平稳，度增加，例如：在工况2的条件下，要实现底流消能流态良好。部分流速值见表2。必须将消力池深度由现在的1．20m增加到4m以