拉西瓦水电站中反拱形水垫塘结构的分析与应用.pdf

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1、拉西瓦水电站中反拱形水垫塘结构的分析与应用王一博51【技术应用】拉西瓦水电站中反拱形水垫塘结构的分析与应用王一博(四川华电木里河水电开发有限公司，四川I凉山615000)[摘要]水垫塘是一种新兴的消能工程，当挑跌水流到位于下游的水垫塘以后，会对河床底部产生比较大的机械能，破坏河床的底部，为了避免上述情况出现，设计时，要求水垫塘的体积和深度均要足够大。文章重点对拉西瓦水电站中反拱形水垫塘结构进行分析。[关键词]拉西瓦水电站；反拱形；水垫塘结构中图分类号：rv73文章标识码：B文章编号：1009一oo

2、88(2016)02—0051—02垫塘是目前最经济、最稳定可靠并且非常合理的结构1工程概述方式，选择这种水垫塘是正确的选择。拉西瓦水电站反拱水垫塘顺水流方向从坝下0+由紊动射流原理可以知道，射流可以由3个区域055．40m～坝下0+240．0m，总长184．6m，共分13组成。第1区域：自由射流区，在这个区域水流的主要段，每段长14．2m，从上游到下游为等宽布置，根据底扩散是以直线型为主，扩散角要远远大于空气中的射板的水力特性，不同桩号按不同厚度设计。上游坝下流，同时存在卷吸现象，在主流的左右两

3、侧会出现旋滚0+055．40m～坝下0+098．00m底板衬砌混凝土厚流。第Ⅱ区域称为冲击区，这个区域水流受到了壁面2．5m，中间坝下0+098．0om～坝下0+197．40m底的阻挡，水流流向发生转变，同时流速也会降低，在水板衬砌混凝土厚3．0m，下游坝下0+197．40m～坝下区域范围内会形成压强梯度，压强梯度的大小与流速0+240．00m底板衬砌混凝土厚2．5m。反拱水垫塘的大小成反比，在接近壁面的某一点上，压强达到最横断面为圆弧设计，底板衬砌混凝土最低点高程大，水流速度降为零，这一个点可以

4、成为滞点。第Ⅲ区2214．5m，反拱中心角61．647。，反拱底板内径6O．5域，称为壁面射流区，这个区域主要是水流沿着壁面射m，底板内侧弧长65．1m，水平弦长62．0m，矢高出，流态比较特殊，和水的深度有关系。在水垫塘里，8．55，沿反拱底板横向均匀分成5块，每块迎水面平均第Ⅱ区、第Ⅲ区是重点防护部位。宽度约13．02m。3试验模型建立反拱水垫塘板块之间设永久伸缩缝，垂直水流方向为直缝，顺水流方向为键槽缝；反拱水垫塘底板全断3．1模型建立面布设锚筋或锚筋桩；水垫塘设置了独立的抽排系统，模型将水

5、垫塘长度设置为218．27m，在底板内设在水垫塘底板左、右岸两侧拱座及其上游和二道坝下置不同的桩号，桩号之间等距分部，底板内部最低高程游的基础部位设有一圈封闭的排水廊道；两侧拱座设为2214．5m，两岸和底板的边坡，高程为2265m。坝置了1000KN级预应力锚索，每段14．2m长共设7后的240m位置为二道坝，坝高最大值为31．5m。同根，按4斜3竖布置。时，对原有排水系统进行优化，在原有的排水廊道中进行了简化，3条纵向和7条横向优化为无横向排水，仅2水垫塘中不同水流区域研究仅在二道坝处设置了1

6、条横向排水。本试验模型主要现今在水垫塘中运用比较广泛的一种形式是反拱以水弹性模型为主，结合数值计算的方法进行研究。型，这种类型水垫塘的特点与拉西瓦水电站的地质地3．2传感器的分布形条件非常适合。经过对水电站基本情况的分析以及3．2．1脉动压力传感器分布底板的泄洪消能影响因子的研究，同时，对一系列水电实验过程中，在水垫塘的底板上设置了42个试验站的统计数据进行了细致的研究，最终认为反拱型水点，具有传感功能。数据是利用目前中国非常先进的52内蒙古水利2016年第2期(总第162期)水利水电研究院的先进

7、系统DJ800进行的分析和采4。2脉动压强在水垫塘底板上的分布集。根据不同测试点处的压强值绘于同一坐标系内，3．2．2水垫塘底板流速试验点分布根据坐标系可以看出，对于工况1来说，脉动压强的最试验中，在地板上设置了40个试验点来测量水流大值为8．87×9．8kPa，一般在曲线终会发现有很多个的流速，利用自制毕托管对底板流速进行测量，装置，峰值，在峰值两侧具有分布规律相似的对称曲线，这与见图1。如果水流的方面难以确定，可以先在地板上正态分布曲线非常相似，出现的概率在99％以上，最安装2个动压管，方向为

8、反向，测量静压管与动压管之大脉动值为Amax=3R。由此可以得出，最大值的脉间的差值，数值即为该点的流速值，根据数值来确定水动压强为26．61×9．8kPa，是总水头压强值的11％，流的方向。在0+150m桩号处出现峰值。此点位于壁冲击区，所以脉动压强达到最大值。在二道坝和坝址的位置脉动压强相对都小于此值。对于工况2来说，脉动压强的最大值为4．69X9．8kPa，最大脉动值为Amax=3R，由此可以得出，最大值的脉动压强为14．1×9．8kPa，是总水头压强值的5．9％，在0+15