瀑布沟水电站泄洪消能区河道岸坡防护设计

瀑布沟水电站泄洪流量大、泄洪水头高,泄洪雾化冲刷严重,下游河道及泄洪雾化区防护治理复杂。为防止泄洪消能区河道岸坡淘刷和强雨雾破坏,确保河道岸坡安全稳定,文中对泄洪洞出口消能区河道岸坡防护设计标准、研究思路和实施措施,进行了介绍。     

瀑布沟水电站泄洪洞出口岸坡防护

瀑布沟水电站泄洪流量大、泄洪水头高,泄洪雾化冲刷严重,下游河道及泄洪雾化区防护治理复杂。为防止泄洪消能区河道岸坡淘刷和强雨雾破坏,确保河道岸坡及上部建筑物的安全稳定,本文对泄洪洞出口消能区河道岸坡防护设计标准、研究思路、防护范围、实施措施及运行情况进行了介绍。     

民乐河水库溢洪道挑流鼻坎体型优化试验研究

部分河岸式溢洪道出口河道狭窄、曲折,岸坡陡峻,河床基础抗冲能力较差,采用挑流消能时挑射水流会砸落淘刷护坦、挑流鼻坎基础,危及下游岸坡稳定安全。为验证泄洪挑射水流形态及其对河床、岸坡的冲刷影响,以民乐河水库工程为例,通过水工模型试验进行分析并对挑流鼻坎体型进行优化。试验结果表明,溢洪道挑流鼻坎采用斜切坎配合折流器体型能有效改善挑射水流流态,对下游河床、岸坡的冲刷影响较小,可确保工程安全运行。     

大石涧水库溢流坝挑流鼻坎体型优化试验研究

为解决大石涧水库溢流坝设计挑坎水舌空中扩散程度低、水流落点过于集中、两岸淘刷严重、影响岸坡稳定的问题,对其进行了水工模型试验研究,提出了4种修改方案,包括3种差动挑坎以及在差动坎基础上进一步优化的新型舌瓣挑坎。通过分析比较各方案30 a一遇(消能防冲设计洪水)工况下水舌扩散形态、下游河道冲淤情况等,得出新型舌瓣挑坎的各参数较优,能够较好地解决两岸淘刷严重的问题,满足下游消能防冲要求,将其确定为推荐方案。推荐方案下校核工况及设计工况的试验结果表明:采用新型舌瓣挑坎消能对泄水建筑物安全性无影响;校核工况下对下游消能区两岸产生冲刷,可能造成局部岸坡坍塌,护坦末端左半部有淘刷,但仍比坝基础高8.5 m,不会影响坝体稳定。     

水布垭水电站防淘墙设计与施工

水布垭水电站溢洪道采用挑流消能,其最大下泄流量18 280 m^3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率31 000 MW。消能冲刷区环境地质复杂,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低。消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案。防淘墙结构采取了预应力锚索、锚喷支护和排水等保护措施。采用分层钻爆逆作法结合宽竖井施工法,施工方法简单、稳定可靠、工程造价低,满足设计要求。     

水布垭水电站溢洪道下游消能防冲防淘墙设计

水布垭水电站溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18 280 m3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率3.1万MW.消能冲刷区地质环境复杂,左岸有大岩淌滑坡,右岸有马崖高边坡.岩层以泥盆系写经寺组砂页岩为主,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低.消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案.防淘墙结构采取了预应力锚索、锚喷支护和排水等措施.通过计算可以满足防淘墙及其墙后岩体稳定要求.     

低水头大流量泄洪消能设计几点体会

结合太平湾电站泄洪消能研究与设计，分析了水利水电工程实际运行中泄流能力不足的主要原因是堰前进水段沿程及局部水头损失、溢流坝堰体高度及溢流坝两端水流侧收缩影响等。在消能方式的选择上，一般认为面流消能方式由于水流主流区在水股上部就可少冲刷或不冲刷河床，实际并非如此。分析认为，对较大的泄洪工程，影响面流消能因素较多，如脉动及振动等都可造成河床及岸坡冲刷。因此，采用面流消能，除应具备完整、坚硬、抗冲能力强     

水布垭水电站泄洪消能设计创新与实践

水布垭水电站消能区岩性软弱破碎,抗冲刷能力低。但岸边溢洪道最大泄量达18 320 m3/s,泄洪落差171 m,最大泄洪功率31 000 MW。致使泄洪消能技术难度居国内外同类工程之首,其具体表现在:①消能区方案选择难;②消能区防护方案选择难;③冲淤形态控制难;④防淘墙结构设计难;⑤防淘墙施工难。通过系统的科学试验和技术攻关,首次提出防淘墙防护方案;独创新型消能工布置形式和综合防冲结构措施。工程建成后,经过了最高运行水位的考验。对同类工程设计具有很好的参考作用。     

窄深河谷大夹角泄洪洞挑流消能方案的试验研究

新疆玉龙喀什水利枢纽工程位于高山峡谷区,1＃深孔出口消能面临窄深河槽、浅水垫、岸坡稳定等不利条件。为了达到安全有效的挑流消能效果,避免或改善上述不利条件带来的制约和安全影响,对1＃深孔出口开展模型试验研究。根据试验得到挑流消能流态、流速、冲淤、雾化等特性,分析其消能效果,优化挑流消能工体型。经试验研究,原设计正挑坎方案河道上游淤积不明显,水舌落点较为集中并偏于右岸,岸坡淘刷带来的稳定问题突出;通过调整挑坎左、右侧边墙半径等参数优化试验,最终采用“左挑右俯、分层出流、纵向拉伸”的挑坎体型,冲刷坑深度、岸坡淘刷问题显著改善,雾化影响也较小,有效解决了窄深河槽空间严重不足带来的安全问题。依此,为同类工程泄水消能工体型优化设计提供借鉴。     

刘家沟水电站溢洪道消能结构形式优化试验研究

为改善刘家沟水电站溢洪道消能形式、减小下泄高速水流对河床和岸坡的冲刷破坏,通过对溢洪道不同消能方案的对比试验研究,提出了岸坡分散水流冲刷河床的消能设计方法,进一步试验验证该方案在泄流流态和消能效果方面都达到了令人满意的效果。     

水布垭水利枢纽防淘墙设计与施工方案研究

水布垭水利枢纽溢洪道采用挑流消能,最大下泄流量18 280 m3/s,泄洪落差171 m,泄洪功率3.1万MW.消能冲刷区环境地质复杂,左岸有大岩淌滑坡,右岸有马崖高陡边坡.岩层以泥盆系写经寺组砂页岩为主,岩性软弱,断裂构造发育,抗冲刷能力低.消能冲刷区采用两岸设置防淘墙而不护底的防护方案.防淘墙设计与施工方案研究了钻爆法开挖、预应力锚索加固方案;钻爆法开挖、锚拉洞加固方案;机械成孔(槽)、预应力锚索加固方案.经综合比较,采用了钻爆法开挖、预应力锚索加固方案,目前设计和施工均已完成.实践表明所选用的设计方案和施工方法是合理的.     

旭龙水电站泄洪消能设计研究

为了研究高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪的可行性,以旭龙水电站特高拱坝为例,对泄洪消能布置、水力指标、坝身孔口布置方式、体型以及孔口结构抗震影响等方面进行研究和综合比选后,推荐采用全坝身3表孔加4中孔泄洪、下游反拱水垫塘消能方案。研究表明：合适的坝身孔口布置体型可保障泄洪消能安全与减轻岸坡泄洪雾化,反拱水垫塘安全性和经济性较好,孔口结构对坝体整体极限抗震性能无影响,高地震烈度区特高拱坝设计采用全坝身泄洪是可行的。研究成果可为类似工程泄洪消能建筑物设计提供参考。     

基于河道冲刷特性的枢纽流量调度研究

岸边式泄洪洞泄洪时下游河道冲刷问题关系到工程安全,同时冲刷引起的河道淤积也会导致尾水位抬高。大型泄洪枢纽可通过合理的流量分配抬高下游水位,降低河道冲刷,减少河道淤积对电站尾水的影响。以白鹤滩水电工程为例,通过1∶50水工模型对其泄洪洞出口的深覆盖层地形进行模拟,研究了并联式岸边泄洪洞不同运行组合下消能区河道的冲刷形态;通过对试验数据的回归分析,提出了冲坑与堆积体的预测公式;以下游岸坡安全及河道淤积最小化为参考指标,结合泄洪洞出口布置形式及消能区河道的水位流量关系,提出了一种兼顾安全和效益的调度方法。本文研究结果可供水利枢纽工程运行调度参考。     

乌江渡电站尾水渠冲淤分析初步

乌江渡电站尾水渠为天然河道,未设防冲消能建筑。该河段为灰岩峡谷,岩溶不甚发育。河谷两岸陡壁高悬、河床深切。由于大坝拦河,改变了天然的水流状态和河床面貌。本文以现有断面观测成果,对泄洪消能以及剩余水能冲刷尾水河床,作了初步分析。强调指出泄洪水能给予岸坡的冲刷破坏、尾水渠末端淤积可能性,并提出一些初步的、不一定成熟的想法。     

乌江渡水电站尾水河道冲刷演变分析

乌江渡水电站泄洪建筑物的消能防冲是电站安全运行的问题之一．通过对尾水河道冲刷监测资料的分析研究，表明尾水河床冲刷坑的深度已趋稳定．且远离厂坝，不会危及厂坝基础安全，其消能防冲措施是比较成功的。但泄洪对岸坡的冲淘也是比较严重的。     

大圆弧导向鼻坎在昌马水库溢洪道改建中的应用

在昌马水库多年的泄洪运行中发现,其溢洪道泄洪出口水舌落点集中,在岸边形成较深的冲刷坑,直接威胁到岸坡的稳定安全。为了解决该问题,通过溢洪道挑流鼻坎改建方案的水工模型试验研究,调整挑流鼻坎体形,提出了适用范围较广的大圆弧导向鼻坎改建方案。经过模型试验验证,大圆弧导向鼻坎不仅具有很好的导向功能,有效控制水舌落水位置、分布及范围,而且能使水舌沿横向、纵向拉开,使水舌覆盖消能区较大范围,减轻河床冲刷,有效解决昌马水库溢洪道存在的问题。     

拉西瓦电站泄洪布置方案的模糊综合评判

本文是“峡谷区高混凝土拱坝枢纽泄洪消能布置方案模糊综合评判的结构模式”一文的续篇,以该文中建立的模糊综合评判结构模式为基础,利用模糊综合评判的基本理论,采用两个评判模型及通过专家访问确定的6种权重分配,对黄河上游拟建工程拉西瓦水电站坝后窑洞式厂房岸坡泄洪枢纽总布置的5个泄洪消能布置方案进行了模糊综合评判,得到了5个方案的最终排序.本文为枢纽布置及泄洪消能布置方案的合理选择,提供了一套新的工作程序和方法.     

水布垭防淘墙顶混凝土护坡工程施工技术

为防止下游两岸滑坡体坡脚遭受高速泄流的冲刷,水布垭水电站溢洪道下游消能防冲区采用防淘墙加护岸进行保护.护岸工程为在已建防淘墙顶部增加2 m厚的C25素混凝土护坡.由于该护坡所处工程自然条件恶劣,岸坡渗流量大,地质条件差,岩石破碎,给锚杆、混凝土以及排水孔施工带来难度.施工中通过采取有效的施工组织管理、合理的施工技术措施,克服了施工技术难题,保证了护坡施工质量.     

巴江口水电站宽尾墩戽式消力池联合消能的试验研究

介绍巴江口水电站溢流坝采用宽尾墩戽式消力池联合消能的试验研究成果，试验表明：该联合消能型式能较好解决巴江口水电站的大单宽流量、低佛氏数的泄洪消能问题，减轻下游河床、岸坡的冲刷，确保船闸下游安全通航。     

水布垭水电站泄洪消能防冲试验研究

水布垭水电站坝区河道狭窄、两岸山高壁陡,河床基岩软弱、抗冲能力较差,设计上对消能区河段两岸进行了地下防淘墙保护,两岸山体的安危将取决于防淘墙的稳定,此成为该枢纽泄洪消能防冲的控制性指标;同时,由于右岸地下电站尾水洞出口因条件制约而布置在挑射水舌外缘附近,砂石淤积可能影响电站正常运行.通过泄洪消能试验研究,利用消能工控导水流技术改变下游消能区水流运动结构,使河床局部冲深和电站尾水洞出口淤积两项指标均满足工程安全要求,为工程设计提供了较为可靠的施工方案.