透析锦凌水库工程泄水建筑物消能型式方案选择.doc

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1、学无止境透析锦凌水库工程泄水建筑物消能型式方案选择摘要介绍了锦凌水库工程泄水建筑物的消能型式的可选择方案，并进行了比较，结果表明溢流坝段消能型式选择以挑流消能投资比较经济。关键词锦凌水库工程；泄水建筑物；消能型式；方案选择锦凌水库工程位于锦州市境内的小凌河干流上，是列入小凌河流域规划、锦州城市总体规划及城市防洪规化的重要骨干工程。坝址位于锦州市近郊区的后山营子村，距锦州市9.5km，坝址以上控制流域面积3029km2，占总流域面积的58.8%，水库总库容8.08亿m3，水库工程规模为大（２）型。水库任务是以承担锦州市的防洪和供水为主，并兼顾改善地下水环境。锦凌水库工程主要建筑物有：

2、混凝土挡水坝段及土坝挡水坝段、溢流坝段、底孔坝段、引水坝段、连接坝段，其中溢流坝段和底孔坝段为坝身泄洪的泄水建筑物，下游应接消能建筑物。1溢流坝段消能型式选择结合该工程天然河道地形、地质条件，影响消能型式选择的主要因素有：单宽泄流量较大，单宽泄洪功率也较大；洪水峰高量大，但下游水深变幅小，水深较浅；河床第四系覆松散砂砾石，覆盖层较厚；基岩抗冲能力较低。由于锦凌水库工程泄水建筑物采用坝身泄洪型式，在坝下游天然河道水深变幅小的情况下，其消能型式采用挑流和底流消能均是可行的，因此拟定以下方案作比较[1-3]。1.1溢流坝段挑流消能方案采用连续鼻坎挑流消能，挑射角θ=25.0°，反弧半径R

3、=25.00m，挑流鼻坎顶高程37.50m，坝体剖面底长43.91m，经计算，最大冲坑深度为9.73m（建基面以下，连接段前趾冲刷深度3.46m），水舌挑射距离L=75.21m。1.2溢流坝段底流消能方案采用USBRⅡ型消力池消能，消力池长度72.5m，池深度7.45m，底板平均厚度2.6m。消力池下游干砌石海漫长度84.0m，坝体剖面底长48.4m。2消能方案比较2.1挑流消能方案2学无止境挑流消能的最大优点是结构简单，易于检修，投资节省；经计算，当渲泄500年一遇洪水时，冲坑深度达7.03m，冲坑起点距坝趾21.2m，当渲泄5000年一遇洪水时，冲坑深度达9.73m，冲坑起点距

4、坝趾10.3m，冲坑上游坡为1.0∶4.0，冲坑横向影响深度在下游连接段建基面以上，不影响大坝和下游连接段的稳定安全。根据枢纽总体布置，溢流坝挑流引起的雾化，对下游两岸边坡和进厂公路没有不利影响。但由于该工程下游覆盖层较厚，水深较浅，基岩抗冲能力不高，因此，水库泄洪时对下游河床所产生的冲淤影响不可避免，行洪后需根据冲淤情况对下游主河道及时进行清淤。2.2底流消能方案底流消能的最大优点是对地质条件的要求相对较低，对尾水变幅的适应性较好，出池水流对下游河道冲刷轻微，雾化影响小；经计算，消力池长度72.5m，池深度7.45m，底板平均厚度2.6m。消力池下游干砌石海漫长度84.0m。但结

5、合工程情况看，由于单宽泄量较大，单宽泄洪功率也较大，因此底流消能工程量相对较大，同时对消力池的抗冲耐磨要求也高。2.3投资比较溢流坝消能方案工程量及投资比较见表１。由表1可知，挑流消能方案投资经济，比底流消能方案节省投资5391.8万元；经对溢流坝段优化布置，泄洪对主要建筑物的运行影响较小，安全可靠，为消能形式比较后的选定方案。3结语溢流坝段消能型式选择挑流消能投资经济。另外，底孔坝段消能型式的选择要考虑与溢洪道泄流的协调性和安全性。按照水库运行要求，底孔泄洪频繁，并且先于溢洪道运行，下游水位较低，经分析若采用底流消能型式，不仅投资不经济，而且消能设施的布置也在溢流坝消能冲坑的影响

6、范围之内，不能保证其结构的稳定安全，因此底孔消能也采用挑流消能型式[4-8]。锦凌水库工程系在建工程，目前已经全面开工，其中泄水建筑物消能型式的选择是经严格比选采用的，将会为后续水利工程提供借鉴。2