某水电站过水围堰设计与试验研究论文_王一飞, 蒲云娟

中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司 四川成都 610072

摘要:过水围堰流量大,流速高,设计中可采用过水围堰背水面阶梯消能或使过水围堰背水面坡度变陡、降低过水围堰下游防护平台的高度,迫使下泄水流形成水跃消能,使下泄水流能量降低、流速减小,过水围堰稳定性得到保证,基坑冲刷程度大大减轻,经模型优化后推荐的围堰体型经实践证明是实际可行的。

关键词:过水围堰 围堰体型优化 水力学模型试验

1 引言

某水电站由于现场施工工期影响,大坝上下游围堰需采用分期实施方案,即一期施工上、下游部分堰体,汛期过水;二期形成全年挡水围堰。

由于一期上下游过水围堰设计标准相应流量较大,本文通过模型试验[1] ~[5],了解不同流量下,上、下游过水围堰各部位的水流流态,研究上、下游围堰堰面过流时的冲刷及破坏情况,提出了过流围堰布置优化方案。

2 工程概况

某水电站枢纽工程采用断流围堰、隧洞泄流、大坝基坑全年施工的导流方式。根据《水电工程施工组织设计规范》(DL/T 5397-2007),参照国内已建和在建的同类工程经验,选择导流建筑物级别为4级,选择初期导流标准为20年一遇洪水,相应流量为5670m3/s。

原方案上游过水围堰顶高程为2733.00m,顶宽10m,上游堰面在2729.00m高程处设置一宽度为19m的施工平台,施工平台以1:2.5的斜坡与堰顶连接,以坡度为1:2的块石护坡与河床相接,施工平台和1:2.5的斜坡均采用厚度为0.5m的混凝土防护;堰顶铺设尺寸为8.0m×8.0m×1.0m的C25混凝土面板护面,下游堰面2726.00m高程以上用8.5m×8m×1.1m的混凝土楔形面板以坡度为1:6的斜坡铺设,在2726.00m高程设置防冲平台,防冲平台顺水流方向长49m,前24m采用8.5m×8m×1.1m的混凝土楔形面板铺设,后25m用两层2m×1m×1m的钢筋石笼防护,钢筋石笼下为粒径D>60cm的大块石,之后用块石串(D>100cm)以坡度1:3与河床自然连接,保护堰脚。

4 结论

过水围堰流量大,流速高,设计中可采用过水围堰背水面阶梯消能或使过水围堰背水面坡度变陡、降低过水围堰下游防护平台的高度,迫使下泄水流形成水跃消能,使下泄水流能量降低、流速减小,过水围堰稳定性得到保证,基坑冲刷程度大大减轻。

经模型优化后推荐的围堰体型经实践证明是实际可行的,同时对类似工程的围堰防护设计有一定的参考价值。

参考文献:

[1] 杨志雄,陈能平,赵增凯,天生桥一级水电站土石过水围堰设计[J].水力发电,1997(11):34-37.

[2] 黄厚农,费洪武,石垭子水电站高水头过水围堰防冲设计与施工[J].水利水电施工,2011,125(2):4-7..

[3] 王雯,王均星,胡志根等.深厚覆盖层过水围堰的安全性试验[J].武汉大学学报(工学版),2011,44(1):62-65.

[4] 杨磊,胡志根,张小峰,朱永健,求晓明.浙江滩坑水电站过水围堰模型试验研究[J].武汉大学学报(工学版),2009,42(6:769-775).

[5] 杨磊,胡志根.滩坑水电站过水围堰堰型修改模型试验研究[J].水力发电学报,2011,30(1):57-61,77.

论文作者:王一飞, 蒲云娟

论文发表刊物:《防护工程》2019年14期

论文发表时间:2019/11/14

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某水电站过水围堰设计与试验研究论文_王一飞, 蒲云娟
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