白鹤滩水电工程具有窄河谷、大泄量的特点,泄洪消能问题突出。为了避免有限空间内的水舌重叠,采用泄洪表孔3组非对称排布的泄洪消能布置方式。模型试验表明,原布置方案中在坝身泄洪孔口表、深孔单独泄洪时能有效分散水舌,但在坝身表、深孔联合泄洪时,水垫塘内冲击压力峰值超过常规标准,可能影响水垫塘安全运行。通过分析表、深孔水舌的空中碰撞特点,调整表孔俯角后,改善了水舌空中碰撞效果,同时改变深孔平面偏转角后,坦化了大功率泄洪时水垫塘动水冲击压力分布。优化后的非对称布置方案在高效消能的同时保证了水垫塘的安全。
Abstract
Featured with narrow river valley and large discharge, Baihetan hydropower project is faced with prominent problem of flood discharge energy dissipation. Three groups of asymmetrical surface spillway were adopted to prevent from the overlapping of discharge flow in the limited space. Model tests have shown that in original design scheme, even though the discharge flow disperse effectively with surface or deep hole discharge, the dynamic impact pressure in plunge pool with surface and deep hole combined discharge still exceeds conventional standard, which may affect the safe operation of the plunge pool. In view of this, according to the characteristics of collision of flows from surface spillway and deep orifice, we adjusted the depression angle of the surface spillway to improve the collision effect of water tongues, and meanwhile adjusted the plane deflection angle of the deep orifice to improve the dynamic impact pressure distribution in the plunge pool with high power discharge. The optimized asymmetric arrangement is effective in energy dissipation while ensuring the safe operation of the plunge pool.
关键词
泄洪消能 /
水垫塘 /
非对称布置 /
高拱坝 /
模型试验 /
白鹤滩水电站
Key words
flood discharge energy dissipation /
plunge pool /
asymmetrical arrangement /
high arch dam /
model test /
Baihetan hydropower station
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参考文献
[1] 李 瓒. 对中国建200 m以上高拱坝的几点看法[J]. 水力发电学报,1993,43(4):76-86.
[2] 杨国瑞. 二滩水电站坝下水垫塘的水力设计[J]. 水电站设计,1997,7(3):36-41.
[3] 韩继斌,袁玲玲,肖兴斌. 从高拱坝的工程实践看构皮滩泄洪消能设计的可行性[J]. 长江科学院院报,1997,14(1):7-11.
[4] 郭 军, 高季章, 朱荣林, 等 国内外高拱坝泄洪消能布置综合分析[J]. 云南水力发电, 1998,14(4):43-47.
[5] 刘沛清, 许唯临. 高拱坝挑跌流非碰撞水垫塘消能形式研究[J]. 水利学报, 2010,41(7):89-96.
[6] 王继敏, 杨 弘. 锦屏一级水电站泄洪消能关键技术研究[J]. 人民长江,2017,48(7):85-90.
[7] 谭立新,许唯临,杨永全. 泄水水垫塘内单位水体消能率的研究[J]. 水动力学研究与进展,2000,15(3):271-275.
[8] 肖白云. 溪洛渡水电站高拱坝大流量泄洪消能技术研究[J]. 水力发电, 2001(8):69-71.
[9] 周 钟, 沈文莉, 黄 庆. 溪洛渡水电站坝身泄洪消能布置[J]. 水电站设计, 1999,15(2):5-13.
[10] 陈 捷,周 胜,孙双科. 小湾水电站坝身泄洪消能布置优化研究[J]. 水力发电,2001(10):38-41.
[11] 李玉柱,孙 建. 小湾工程水垫塘优化布置的试验研究[J]. 云南水力发电,2000(1):40-44.
[12] 程子兵, 韩继斌, 黄国兵. 构皮滩水电站泄洪消能试验研究[J]. 人民长江, 2006, 37(3):84-86.
[13] 孙双科, 彭 育, 徐建荣. 高拱坝坝身泄洪规模探析:以白鹤滩水电站为例[J]. 水利学报, 2018,49(9):147-155.
[14] 岳鹏博, 骆建宇, 王业红. 构皮滩水电站泄洪表孔分流齿坎的空化试验研究[J]. 长江科学院院报, 2008, 25(4):100-102.
[15] 徐建强. 拱坝坝身泄流非对称布置在白鹤滩工程中应用的探讨[J]. 中国勘察设计,2007(8):46-49.
[16] 刁明军, 杨永全. 表中孔水舌空中碰撞消能试验研究[J]. 四川大学学报(工程科学版), 2002, 34(2):13-15.
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0401705)