摘要：水电站泄洪能力是通过泄流曲线来表示的，而泄流曲线是通过水力学模型实验部分开度并结合计算得出的，与实际泄流量存在一定的误差，在新建电站投产后选择对其进行复核分析，绘制出符合实际的闸门开度与泄流量的关系曲线，可为进一步做好水电站的防洪、科学调度提供基础保障。
关键词：泄流曲线；复核分析；防洪调度；
1.概述
观音岩水电站位于云南省丽江市华坪县与四川省攀枝花市交界的金沙江中游河段，电站大坝右岸属四川省攀枝花市，左岸属云南省丽江市华坪县，工程属一等大（1）型工程，为金沙江中游河段规划八个梯级电站的最末一个梯级，上游与鲁地拉水电站相衔接。坝址以上河长2703km，落差4385m，河道平均坡降1.62‰，控制流域面积25.65万km2，多年平均流量1860m³/s。电站总装机容量为3000MW，安装5台600MW的混流式机组。单独运行时保证出力478.0MW，设计年发电量122.4亿kW•h，年利用小时数为4080h。水库正常蓄水位1134m，死水位1122m，正常蓄水位以下库容为20.92亿m³，调节库容5.5亿m³，水库具有周调节性能。枢纽校核洪水标准为5000年一遇（P＝0.02%，Q=20500m³/s，混凝土坝部分标准）和10000年一遇（P＝0.01%，Q=21600m³/s，堆石坝部分），设计洪水标准为500年一遇（P＝0.2%，Q=16900m³/s）
观音岩水电站泄洪采用岸边溢洪道+明渠溢流坝+双泄中孔方式组成。岸边溢洪道布置在右岸台地里侧，溢流表孔尺寸为4-13m×21m，堰顶高程为1113.00m，弧形工作门前设置平板检修闸门，岸边溢洪道是枢纽泄洪的主要通道，最大泄量12730 m3/s，约占总泄量的60.2%。明渠溢流坝布置在导流明渠过坝区域。表孔孔数为3孔，孔口尺寸9m×18m，堰顶高程为1116.00m。明渠溢流道最大过流能力5375m3/s，约占总泄洪流量的25.4%。双泄中孔坝段宽25m，在施工期兼作纵向导流围堰，其进口底板高程为1045m。中孔按双孔布置，中墩厚6m，边墩厚4.5m。中孔出口孔口尺寸为2-5m×9m，其后接明槽，长299m，底坡i=5%。右岸双泄中孔最大过流能力3034m3/s，约占总泄洪流量的14.4%。
2、流量监测
观音岩水电站闸门泄流曲线复核流量监测采用冲锋舟搭载走航式ADCP断面测流进行。ADCP是英文Acoustic Durrent Profiler的缩写，中文通常译为声学多普勒流速剖面仪。仪器在航行过程中，将水面划分为许多微断面，并在分时接受回波声波时划分计算单元和施测出单元流速，计算出微断面的平均流速和流量，然后按序进行矢量积分合成为断面流量。因此，从断面的一段行走到另一端即可测出断面流量。作为一种新型流量测验方法，具有动态、快捷、高效、准确的特点。测量前无需进行大断面测量和水位观测，测量结果可及时显示，测量精度高，是目前河道测量普遍采用的方法。
本次测流根据泄洪闸门开启高度，在测流断面等待水位稳定后开始测流，每次测流两个测回，即从左岸到右岸、右岸到左岸各两次，取4次的平均值作为一次监测的流量资料，并按照测量规范要求，测次间误差控制在5%以内取平均值作为流量结果。
3、测验断面
由于流量采用冲锋舟搭载走航式ADCP测验，测验河段要求顺直，水流平稳，河岸稳定，断面规则，泡漩少，无回流，通视和交通条件较好，与大坝之间无来水或者相对来水较少的河段。通过对下游河段查勘，选定流量测验断面位于观音岩大桥下游约100m河段，距大坝约2.1km。
图1：冲锋舟搭载走航式ADCP测流
4.测验成果及建议
本次复核共采用ADCP流量测验26次，测流断面水位从1012.60—1019.59m，变幅为6.99m；流量变幅从0—2160 m3/s。由于测验流量包括当时机组发电流量，发电流量通过NHQ曲线查的，视为真值，采用测验流量减去该流量，计算得到泄流量。根据不同的水库水位，分别选取15组不同闸门独立开启的测流数据，其中岸边溢流表孔4组，明渠溢流表孔7组，双泄中孔4组，各泄流量设计值与实测值对比如下：
4.1、岸边溢流表孔
从表4-1及图4-1中可以得到，在库水位在1133.75接近正常蓄水位1134时，岸边溢流表孔泄流量设计值比实测值偏小3.5%至18%，考虑到实测值受涨水和落水的影响，建议岸边溢流表孔闸门流量曲线在设计值的基础上根据平均值10%进行修正。
表4-1：岸边溢流表孔泄流量设计值与实测值对比表
图4-1：岸边溢流表孔泄流量设计值与实测值对比图
4.2 明渠溢流表孔
从表4-2及图4-2中可以得到，在库水位在1132.75m和1129m时，明渠溢流表孔泄流量设计值比实测值偏小-1.3%至4.9%，均未超过5%，考虑到实测值合理误差范围，可以认定明渠溢流闸门设计泄流曲线满足精度要求，设计成果可以直接运用。
表4-2：明渠溢流表孔泄流量设计值与实测值对比表
图4-2：明渠溢流表孔泄流量设计值与实测值对比图
4.3 双泄中孔
从表4-3及图4-3中可以得到，在库水位在1132.90m接近正常蓄水位时，双泄中孔泄流量设计值比实测值偏小4.5%至16.8%，考虑到实测值受涨水和落水的影响，建议双泄中孔闸门泄流曲线在设计值的基础上根据平均值10.9%进行修正。
表4-3：双泄中孔泄流量设计值与实测值对比表
图4-3：双泄中孔泄流量设计值与实测值对比图
5、结语
观音岩水电站泄流曲线的复核数据是建立在测流数据的基础上的，测流测验严格按照国标及行业规定执行，因此在此数据基础上的泄流曲线复核精度满足要求。由于复核测验发现岸边溢流表孔和双泄中孔设计溢流量比实际值偏小10%左右，因此可将岸边溢流表孔和双泄中孔在原设计泄流曲线的基础上放大10%处理，并可利用率定的水位关系曲线成果进行验证和辅助修正。
参考文献：
[1] 中国电建昆明勘察设计研究院.金沙江中游河段观音岩水电站可行性研究报告[R].昆明：中国电建昆明勘察设计研究院，2009.
[2]张代超，万红，汪敏华.水文流量测验中走航式ADCP技术的应用分析[J].水利科技与经济，2015（1）：73-74
作者简介：
周建（1977—），男，四川眉山人，工程师，从事水电站水库调度工作
论文作者:周建
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
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