黃河龍口水利樞紐工程泄水建筑物設(shè)計(jì)

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1、·26·水利水電工程設(shè)計(jì)DWRHE·2011年第30卷第2期黃河龍口水利樞紐工程泄水建筑物設(shè)計(jì)苗青王曉輝劉順萍周陳超摘要龍口地形條件適宜布置壩體泄流，考慮到龍口泄流同時(shí)還要兼顧沖沙和排污，因此泄水建筑物以底孔為主，并設(shè)有表孔以排污。底、表孔均為底流消能，通過(guò)計(jì)算及水工模型試驗(yàn)多方案比較，最終確定采用兩級(jí)消力池。因?yàn)辄S河泥沙含量大，硬度高，所以在底、表孔及消能工的過(guò)流表面采用抗沖磨混凝土，以提高建筑物的抗沖磨能力。關(guān)鍵詞底孔表孔泄水建筑物龍口水利樞紐中圖分類(lèi)號(hào)TV65文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼B文章編號(hào)1007—6980(2011)02—0026．03處最大單寬泄量為137．8ITI3

2、／(S·Il1)；2個(gè)表孔壩段1洪水標(biāo)準(zhǔn)及泄流要求總長(zhǎng)34in，布置2個(gè)寬12m的泄洪表孔，最大單龍El水利樞紐總庫(kù)容1．96億，電站總裝機(jī)寬泄量為76．7m=；／(S·m)。為保持電站壩段“門(mén)前容量420MW。本樞紐工程屬大(Ⅱ)型工程，樞紐清”，同時(shí)減少過(guò)機(jī)含沙量，共設(shè)9個(gè)排沙洞。在主要建筑物大壩、電站廠房、泄水建筑物按2級(jí)建5～8電站壩段每壩段各設(shè)2個(gè)排沙洞，l0副安筑物設(shè)計(jì)，其洪水標(biāo)準(zhǔn)按100年一遇洪水設(shè)計(jì)，裝問(wèn)壩段設(shè)置1個(gè)排沙洞，排沙洞出口尺寸均為1000年一遇洪水校核。1．9133_×1．9Ill。入庫(kù)洪水由萬(wàn)家寨一龍口區(qū)間同頻率洪水疊加泄洪建筑物運(yùn)用方式

3、為：在開(kāi)啟底、表孔泄洪萬(wàn)家寨水利樞紐相應(yīng)洪水的下泄流量組成。水庫(kù)運(yùn)時(shí)，應(yīng)同時(shí)啟用排沙洞參與泄洪，對(duì)于出現(xiàn)頻率較用方式是蓄清排渾，汛期排沙。電站為河床式電高的中、小頻率洪水在水位和含沙量滿(mǎn)足運(yùn)行要求站。泄水建筑物除應(yīng)滿(mǎn)足泄洪要求外，還應(yīng)滿(mǎn)足沖時(shí)，可開(kāi)啟水輪發(fā)電機(jī)組過(guò)流代替排沙洞，以減少沙、排污等項(xiàng)要求。排沙洞的過(guò)流頻次。規(guī)劃對(duì)泄水建筑物泄流能力的要求：經(jīng)水工整體模型試驗(yàn)驗(yàn)證，在電站發(fā)電或開(kāi)啟(1)校核洪水位時(shí)，下泄流量大于8276ln3／s；5個(gè)排沙洞(副安裝問(wèn)壩段排沙洞及每個(gè)大機(jī)組段(不包括電站引水流量，下同)；各】個(gè)排沙洞)參與泄洪的情況下，下泄洪水更加平(2)設(shè)計(jì)

4、洪水位時(shí)，下泄流量大于7561m3／s；順，回流現(xiàn)象基本消失，電站尾水渠中基本沒(méi)有淤(3)汛期排沙水位888．0m時(shí)，下泄流量大于積，底、表孔壩段的單寬流量有所減小，減輕了對(duì)5000n13／s。下游河床沖刷。龍口壩址距萬(wàn)家寨電站僅25．6km，黃河上游2．1底孑L壩段布置來(lái)冰被萬(wàn)家寨水庫(kù)攔蓄，龍口水庫(kù)少量冰凌可由表底孔是主要的泄洪、排沙建筑物。布置在河床孔排出，此外，樞紐無(wú)通航及過(guò)木要求。中部偏右岸的12～16壩段，每個(gè)壩段寬20．0m，布置2孔，共l0孑L。在選定底孔進(jìn)口底高程時(shí)，2布置與結(jié)構(gòu)形式考慮到底孔除泄洪外，也是主要的排沙建筑物，故從地形上看，龍口壩址河床相

5、對(duì)較寬，具備布進(jìn)口高程應(yīng)盡量低，且要滿(mǎn)足與消力池的連接要置壩體泄洪的條件。由于龍口工程沖沙流量大，汛求，由于電站引水流道底高程為866．0m，故底孔期要求泄洪兼排沙，故泄水建筑物以底孔為主?？歼M(jìn)口底高程定為863．0m。根據(jù)樞紐排沙要求，龍慮汛期泄洪有排污要求，故設(shè)2孔表孔。經(jīng)反復(fù)比口水庫(kù)水位888．0ITI時(shí)泄流量大于5000m／s，因較后選用的布置方案為：泄水建筑物布置在樞紐的此確定底孔控制斷面孔口尺寸4．5ITI×6．5m(寬×右側(cè)，表孔緊靠右岸邊坡壩段布置，底孔布置于表高)，此時(shí)最低沖沙水位885．0m時(shí)泄流能力為孑L左側(cè)，其中5個(gè)底孔壩段總長(zhǎng)100／／1，布

6、置10個(gè)46731-113／S(模型試驗(yàn)值)，排沙水位888．0m時(shí)泄流孔口尺寸4．5Ill×6．5m(寬×高)的泄洪底孔，孔口能力為5091m3／S(模型試驗(yàn)值)。苗青等·黃河龍口水利樞紐工程泄水建筑物設(shè)計(jì)底孑L進(jìn)口為有壓短管，后部接無(wú)壓明流洞，孔池，池底高程858．0m。消能建筑物主要由一級(jí)消口控制斷面4．5m×6．5ITI(寬×高)，進(jìn)口頂、側(cè)曲力池、一級(jí)消力坎、二級(jí)消力池、差動(dòng)尾坎、海22．．漫、消力池左、右邊墻及消力池中隔墻等建筑物組線均采用l／4橢圓曲線，頂曲線方程為+=1，U二成。22．．．根據(jù)消能計(jì)算及水工模型試驗(yàn)多方案比較，并曲線尾部接1：5直線段，

7、側(cè)曲線為+=1。J．U1．二考慮泄水建筑物的布置，最終確定底流消能布置為底孔設(shè)工作門(mén)、事故檢修門(mén)各1道。工作門(mén)采底、表孔一級(jí)消力池之間用中隔墻隔開(kāi)，底、表孔用弧形鋼閘門(mén)，由布置在壩內(nèi)廊道的液壓?jiǎn)㈤]機(jī)啟一級(jí)池末端池坎位置處于同一樁號(hào)。閉，事故檢修門(mén)為平板鋼閘門(mén)，由壩頂雙向門(mén)機(jī)啟表孔一級(jí)消力池池長(zhǎng)75．00m(表孔壩段末端至閉。一級(jí)消力坎直立面)，池寬29．00m。底孔一級(jí)消力底孔明流段豎曲線為拋物線Y=0．00839x，池長(zhǎng)75．0m，消力池左邊墻以1：25的坡度向左側(cè)后接1：4直線段，直線段下游接半徑為17．0m的擴(kuò)散。一級(jí)消力坎采用梯形斷面，消力坎