深溪沟水电站泄洪冲沙洞设计及优化

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1、第41卷第18期人民长江Vo1．41，No．182010年9月YangtzeRiverSep．，2010文章编号：1001—4179(2010)18—0048—03深溪沟水电站泄洪冲沙洞设计及优化白留星，徐成，谭绍冰(国电大渡河深溪沟水电有限公司，四川汉源625300)摘要：深溪沟水电站泄洪冲沙洞由导流洞改建而成，前期作为导流洞，后期对出1：2改建后，作为永久泄洪冲沙洞，在运行期承担35％一40％的泄流量。结合深溪沟工程实际，对泄洪冲沙洞布置设计、泄流能力核算、消能防冲设计及设计过程中的优化进行了详细阐述。从目前泄洪冲沙洞的运行情况来看，选定的设计方案合理，较

2、好地解决了洞室渗水、底板冲磨、出口消能防护等难题。关键词：泄洪冲沙洞；枢纽布置；设计方案；方案优化；深溪沟水电站中图法分类号：TV65文献标志码：A为1000a一遇，流量10800m／s。电站共布置两条1工程概况泄洪冲沙洞。深溪沟水电站位于大渡河中游汉源县和甘洛县接泄洪冲沙洞由塔式进水口、洞身和出口段组成。壤处，为大渡河流域梯级规划的第l8级电站，电站装进口闸室段长20．0m，设一道平板事故闸f-1；洞身段机容量660MW，年发电量32．35亿kW·h。设计洪采用圆拱直墙式断面，断面尺寸为15．5m×18．0m水标准为100a一遇，流量9400m／s，校核洪水

3、标准(宽×高)，底坡分别为0．148％和0．134％；出口段由图1深溪沟水电站枢纽平面布置收稿日期：2010—07—30作者简介：白留星，男，工程建设处副处长，工程师，主要从事水利水电工程建设管理工作。E—mall：bailiuxing@sina．corn第18期自留星，等：深溪沟水电站泄洪冲沙洞设计及优化49闸室和扩散段组成，闸室长40．0m，布置一道弧形工在防渗帷幕前的Ⅲ类围岩衬砌段的边墙及顶拱设置入作闸门和一道平板检修闸门。在施工导流期间，过流岩0．3m的浅排水孑L。洞身衬砌按12m为一个段长能力按20a一遇洪水设计，流量为7890m／s，洞内最施工，同

4、类围岩间设施工缝，采用651橡胶止水带止大平均流速为15．3m／s；电站正常运行期间经调洪演水，在厚度变化处设沉降缝，采用铜片止水，浇筑段间算，在校核洪水时，两条泄洪冲沙洞的泄流量为4258钢筋均不过缝。衬砌施工采取先底板后边顶拱的浇筑m／s，洞内最大平均流速为8．27m／s。方式，即先通仓浇筑C30底板混凝土，然后在C30混凝土上面连续浇筑0．4m厚HFC40抗冲耐磨混凝土2泄洪冲沙洞布置及边墙HFC40混凝土(1．0m高)，最后采用钢模台车2．1进口段一次性浇筑C30边顶拱混凝土。洞身混凝土衬砌结构见图2。根据地形地质条件，1、2号泄洪冲沙洞进口均为出口改

5、建成泄洪冲沙洞后，出口渐变段长l9．4独立半嵌入岸塔式进水口，塔体基础置于岩基之上，进m，边墙厚度由2．0m渐变至3．25m，顶拱由2．0m渐口的底板顶高程为616．00m，塔基高程为612．00m，变至7．05m。塔顶高程662．00m，塔体尺寸为20．0m×27．0m×50．0m(长×宽×高)，塔体内设一扇事故检修门和通2．3出口段气孔，事故检修闸门尺寸为l5．5m×18．0m(宽×出口段分为出口闸室段和扭面扩散段。出口闸室高)。进水口底板厚4．0m，两侧边墙厚5．75m，进口长40．0m，闸室基础置于Ⅳ类白云岩、白云质灰岩上，迎水面胸墙厚4．0m，进水口

6、采用喇叭形，顶曲线方程闸室为独立嵌入式塔体，设有一扇弧形工作闸门和一V2,72V2、，2道检修闸门，弧门孑L口尺寸为9．0m×11．5m(宽×为+l，两侧曲线方程为≥+1o在高)，检修门尺寸为10．6mx11．5m(宽×高)。出口闸门槽前的塔顶处布置3．1m×5．0m(宽×高)的深底板顶高程均为614．00m，底板为平坡，闸顶高程为梁，以承受启闭机排架柱的荷载。642．001TI，闸墩结构宽4．0in，两侧在闸墩和支铰大梁由于泄洪冲沙洞与导流洞完全结合，要求进口底锚索张拉后进行混凝土回填。弧形工作闸门的支铰固板布置较低，这样在导流期和运行期均有较多的推移定于闸

7、门室的弧门支铰大梁上，弧门支铰大梁尺寸为质通过进口和隧洞排入下游河道，因此，在进口闸室的4．2in×5．4m(宽×高)，弧门的最大推力为底板和边墙2．5I'／1以下布置16mm厚的钢板衬护。64512kN。根据闸室三维有限元计算分析成果，在另外根据水工模型试验，在库水位升至640．00m时，左、右闸墩内分别布置5层、每层4根设计吨位为进口处有环流产生，存在吸气漩涡，故在进口迎水面4720kN的主锚索，在弧门支铰大梁内布置20根设计650．00m高程设置消涡格栅梁，以避免吸气漩涡对结吨位为1652kN的次锚索，用以抵抗弧门推力。构产生危害。2．2洞身段隧洞为有压

8、洞，洞身段由进口渐变段、直段、平面转弯