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《東風(fēng)水電站泄洪洞泄流原型觀測分析.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、東風(fēng)水電站泄洪洞泄流原型觀測分析摘要：烏江東風(fēng)水電站攔河大壩采用薄拱壩，泄洪洞采用斜鼻坎新型消能工，并伴有高速水流，故需通過原型觀測來檢驗設(shè)計成果。本文通過對流態(tài)、時均壓力及脈動壓力等的原型觀測成果分析，為電站安全運行提供可靠依據(jù)，并為今后同等規(guī)模的類似工程提供有價值的參考。關(guān)鍵詞：原型觀測流態(tài)時均壓力及脈動壓力安全分析1工程概況東風(fēng)水電站位于貴州省清鎮(zhèn)、黔西縣交界的烏江干流甲鴨池河段上，距貴陽市88km，大壩采用混凝土雙曲拋物線薄拱壩，壩頂高程978.0m，最大壩高162m，裝機510MW，年均發(fā)電量24.2億kwh。電站樞紐由大壩、泄洪系統(tǒng)、
2、引水發(fā)電廠房等部分組成。壩址區(qū)地質(zhì)條件復(fù)雜，河谷狹窄，兩岸巖體風(fēng)化深約10～28m，距壩址190m處有F6斷層及九級灘頁巖出露。大壩的泄水建筑物由左岸泄洪洞、左岸溢洪道、壩身三個中孔和三個表孔組成，泄洪洞全長526.021m，為開敞式無壓泄洪洞，主要由引渠段、閘室段、洞身段、出口消能工及護坦組成，進口采用堰式進水口，堰頂寬度12m，泄洪洞右側(cè)通過圓弧形翼墻與溢洪道導(dǎo)墻相連。泄洪洞穿過地層為灰?guī)r，埋深30～100m，進、出口邊坡高度20～50m。溢洪堰堰頂高程950.00m，設(shè)計擋水位970.00m。堰面曲線采用WES曲線，定型水頭，堰面曲線方程，
3、在WES曲線后由坡度為1:1的直線段與反弧段相連，反弧半徑為10m。泄洪洞洞身全長466.5m，底坡為6.55%，斷面型式為城門洞型，斷面尺寸為12×17.5m。泄洪洞出口采用斜鼻坎消能工，挑坎高程905.609～916.378m，挑射角7.01°～33°。東風(fēng)泄洪洞從布置到體型設(shè)計雖然作了大量的計算分析及水工模型試驗研究，并采取了相應(yīng)的結(jié)構(gòu)措施，但由于高速水流問題的復(fù)雜性，特別是對采用斜鼻坎型消能工的認識不足，因此有必要通過原型觀測來檢驗設(shè)計成果，為電站安全運行提供可靠依據(jù)，并為今后同等規(guī)模的類似工程提供有價值的參考。2原型觀測內(nèi)容及測點布置東
4、風(fēng)水電站設(shè)計洪水位為973.5m，此時泄洪洞的泄流量為2240m³/s，校核洪水位為977.53m，相應(yīng)的泄流量為3560m3/s，挑坎附近最大流速達32m/s。由于洞身系緩坡，且空穴系數(shù)較大，預(yù)計不發(fā)生空蝕，但要求施工中必須嚴(yán)格控制不平整度。2.1觀測內(nèi)容原型觀測的內(nèi)容包括以下幾方面:(1)進出口流態(tài)；(2)表面流速觀測；(3)水舌軌跡；(4)脈動壓力；(5)時均壓力；(6)泄洪洞檢查。2.2測點布置16時均壓力及脈動壓力測試布置在斜鼻坎底板上。在底板中心線0+473.00m樁號處布置1#測點（即時均壓力測點P1，脈動壓力測點F1），
5、在0+483.00m樁號處布置2#測點（P2，F(xiàn)2）；在偏離底板中心線靠左側(cè)3m的0+493.00m處布置3#測點（P3，F(xiàn)3）。3觀測成果分析對比3.1上下游水位及泄量水庫水位觀測采用的儀器為WFY型浮子式水位計，可自動采集、傳送數(shù)據(jù)，尾水位觀測采用DCB9418型壓力傳感式測控儀，流量測驗采用旋漿式25-3型流速儀，儀器型號為900015，測流使用鉛魚重為150kg。各閘門開度下相應(yīng)上、下游水位、泄量、單寬流量及對比見表1：表1不同閘門開度時泄流量對照表開度(e)庫水位(m)尾水位(m)實測泄量(m3/s)單寬流量(m3/s)設(shè)計泄量(m3/
6、s)實測與設(shè)計相差%1/4968.08842.1573060.8167201.071/2967.93843.131284107.0114710.67全開967.71844.721926160.517439.50從表中可以看出泄洪洞寬實際過流能力大于相應(yīng)設(shè)計過流量，說明泄洪建筑物能夠滿足泄洪要求。3.2進出口流態(tài)及表面流速3.2.1進口流態(tài)(1)e=1/4閘門開度工況下流態(tài)16庫中來流平順，流線清晰，右導(dǎo)流墻頭部略有繞流現(xiàn)象，但對進口流態(tài)并沒有造成影響；閘門前左、右兩側(cè)水面各有一漩渦，兩漩渦特點有所不同：左側(cè)漩渦距閘門3～5m，距邊墻約1m，強度時
7、大時小，直徑約50～100mm，表面呈漏斗狀，右側(cè)旋渦距閘門3～4m，距邊墻約1m，強度較弱，表面呈波浪狀，且有間歇性；閘門前水流表面有一段逆向水流，長度約1.5m；進口左邊墻上游2m處有一殘留障礙物，使水流在該處表面出現(xiàn)漩滾，進口左邊原交通洞洞口平臺水流在平臺未端略有跌落。(2)e=1/2閘門開度下流態(tài)從流線看，進口水面流線并非直線，基本是從右側(cè)繞向進口，右導(dǎo)墻頭部繞流明顯，并從頭部未端起貼壁水流表面出現(xiàn)白色浪花，寬度為0.5～1.0m，沿程逐漸增大；表面水流在閘門前產(chǎn)生旋滾，其起始端在平面上呈弧線，旋滾發(fā)生后，水流表面有強烈波動和摻氣現(xiàn)象，閘
8、門前無明顯漩渦；進口左側(cè)平臺水流有跌落現(xiàn)象，高差約30cm，障礙物對水流產(chǎn)生明顯的繞流影響。(3)閘門全開工況下流態(tài)進口水流主要來自右側(cè)
