丹江口水利枢纽坝区下游冲刷坑变化分析

丹江口水利枢纽共设置12个泄洪深孔,20个泄洪堰.丹江大坝为高坝,开闸泄洪水流对近坝段冲蚀破坏力非常大,冲刷坑的发展情况直接关系着坝体的安全,因此,对泄洪坝段冲刷后河床进行分析十分必要.依据丹江口水利枢纽坝区下游冲刷坑多年地形及相关水文观测资料,对冲刷坑的演变规律及发展速度进行了分析,并对冲淤量进行了计算.结果表明冲刷坑在横向与纵向发展虽已趋缓慢,但在原有的冲刷带的基础上又产生一条新的冲刷带,这条冲刷带的产生与发展直接威胁着大坝下游纵向围堰的安全,应继续对其进行监测与分析.     

丹江口大坝下游冲刷坑成因和后期演化分析

丹江口大坝下游河床岩体为变质辉长辉绿岩及变质闪长岩,岩性坚硬,但地质构造复杂,断裂较多,裂隙密集.初期工程1973年建成后投入使用.目前,为有利于南水北调工程调水,丹江口水库大坝正在进行加高工程.初期工程完工后,对泄流建筑物的运用及其下游河床的冲刷情况的观测为计算大坝加高后下游河床冲刷坑深度提供了有利条件.综合考虑岩体结构、泄流特征等因素,根据简易估算、模型试验成果对后期大坝加高后坝下河床冲刷坑的发展演化进行分析.     

丹江口工程大坝加高后的几个水力学问题

依托1∶100水工模型试验成果,重点介绍了丹江口大坝加高后的几个水力学问题如泄流能力、坝面压力特性、河床局部冲刷、下游河道流速流态、泄洪对电厂及航运的影响等.研究显示:大坝加高后泄流能力可满足设计要求,坝下河床冲刷加重,挑距加远,设计洪水22 300 m3/s时坝下冲坑最低点高程为43.0 m,各级泄量冲坑上游坡均缓于临界坡,也略缓于初期工程同级流量冲坑的上游坡;坝下600 m以内为护岸工程重点防护段,岸边流速为5.8～9.8 m/s;泄洪对丹江口电厂影响较小,对自备电站不利影响较为显著;最大通航流量6 200 m3/s时下游引航道口门区流态复杂,水流较混乱.     

新安江水电站尾水渠冲刷分析评价

新安江大坝已运行40多年,本文通过对水毁情况、历年泄洪情况的分析,并在冲刷坑理论计算和冲坑系数反推分析的基础上,得出冲坑系数在0.62～1.113之间,即使选用较大的可能冲刷深度,大坝、厂房、开关站等主要建筑物的稳定也能得到保证的结论.同时,提出了减轻泄洪对下游冲刷区影响的工程措施.     

丹江口工程下游岩性与冲坑变化的探讨

通过丹江口枢纽泄洪深孔下游基岩多年冲刷实例，以及大理的原型观测，收集了冲刷坑的形成、发展等有关资料，与水工模型冲刷试验成果得到相互验证。同时结合河床地质条件、基岩节理块形状、岩石的性质、断层的破碎带、裂隙发育、缓倾角等因素与冲刷坑形成过程进行综合分析，总结出挑流下游基岩冲刷模拟方法，为今后挑流下游基岩冲刷预报提供了科学依据。     

长湖水电站大坝下游河床冲刷分析

根据长湖水电站大坝下游河床的实测资料,对其冲坑及河床冲刷演变进行分析,并提出为减小冲刷而在工程管理上应采取的措施,供相关工程参考。     

高陂水利枢纽泄水闸下游河床冲刷研究

高陂水利枢纽工程坝址河段弯曲、下游河道逐渐缩窄,泄洪流量较大,泄水闸泄洪的下游河床冲刷特性是工程设计和运行关注的重点。在泄水闸下游河床动床模型试验的基础上,对水闸下游缩窄型河道的流态和河床冲刷特性进行研究。研究表明,由于泄水闸下游河道右岸坡往河道收缩,水流产生顶冲和回流,增大了右端闸孔下游消能工的单宽流量、水流波动和下游河床冲刷。模型试验优化了海漫末端防冲槽的布置,可确保工程运行的安全。本文将海漫末端冲深试验成果与水闸设计规范推荐的冲刷公式计算结果进行对比分析,成果可供类似工程设计参考。     

青溪水电站大坝下游河床冲刷分析与研究

青溪水电站溢流坝段采用面流消能工,运行十多年来下游河床冲刷较严重,该文通过对该电站泄洪资料、下游河床实测地形资料的统计分析,并通过判别面流流态初步验算与冲刷坑冲刷深度估算,认为影响下游河床冲刷的主要因素为泄洪闸部分闸孔闸门集中大开度开启,其次,下游河床下切水位下降导致面流流态发生了较大的变化,甚至无法保证面流流态的形成是下游河床形成冲刷的另一个因素。     

乌溪水库安全泄流水工模型试验研究

汛期安全泄流对保护水库大坝及下游建筑物安全至关重要。乌溪水库坝后河床狭窄,存在以下水库安全泄流问题:泄流时挑流水舌是否砸击到两岸影响其稳定性;冲刷坑水垫厚度可否满足抗冲消能要求,是否需要设置二道坝;泄流涌浪、冲刷是否影响下游岸坡稳定性。该文针对乌溪水库存在的这些安全泄流问题,通过相关水工模型试验研究,改进溢洪道边墩形状,以最大限度缩小挑流水舌冲刷岸坡范围;确认冲坑不会危及河床坝段的坝基稳定;冲坑下游一定范围内两岸岸坡薄弱部位需采取适当保护措施。这些试验结果为乌溪水库施工图设计和安全泄流提供了科学依据,可供类似工程参考。     

某重力坝工程泄洪排沙底孔的运行方式研究

某重力坝工程最大坝高67 m,其泄水建筑物由4个溢流表孔与2个泄洪排沙底孔组成,采用底流消能方式,因水库泥沙问题较为突出,设计方面制订了优先开启底孔进行泄洪排沙的运行方式。整体水工模型试验发现,当宣泄中小洪水底孔全开运行时,由于入池Fr数小,且下游水位低,导致底孔消力池消能效果欠佳,护坦下游河床冲刷严重,为此对泄水建筑物的运行方式进行了调整,采用底孔闸门半开运行并启用表孔参与泄洪的运行方式。水工模型试验结果表明,泄洪底孔采用半开方式能显著提高消力池消能效果并减轻下游冲刷,是适合于本工程的泄洪排沙运行方式。     

拉西瓦水电站泄洪消能优化设计中的几个水力学问题

拟建的拉西瓦水电站双曲薄拱坝，坝高２５０ｍ，装机容量３７２万ｋＷ。优化后的泄洪消能方案，是“八五”国家重点科技攻关８５—２０８—０１—０４的研究成果。本项研究成果的简介扼要地论述了拉西瓦深孔体形及其水力特性；水垫塘水力特性；坝身泄洪流激振动特性；以及泄洪雾化影响范围及其防护。该研究成果已经在拉西瓦工程设计中应用。     

金沙江溪洛渡水电站大坝深孔过流振动测试分析

为分析溪洛渡水电站大坝深孔过流引起的振动问题,本文采用中国水利水电科学研究院自主研发的振动测试系统,对右岸制冰楼与拌合楼、大坝廊道和深孔启闭机平台及水垫塘廊道等部位开展了现场测试分析,结果表明:(1)制冰楼、拌合楼等柔性结构,以横河向振动响应为主,其振幅不影响正常运行安全;(2)拱坝深孔过流时引起大坝527岸坡坝段廊道...     

利用FORTRAN编程进行水闸泄流计算应用

某一等枢纽工程设计洪水、校核洪水洪峰流量分别为59700m3/s、67100m3/s,峰高量大。为满足工程运行要求,泄水建筑物共设置了15孔泄洪闸、5孔冲砂闸和1孔围堰改闸。水闸堰型均采用宽顶堰,孔宽不同,堰顶高程各异。现有泄流计算程序多针对单一堰顶高程设计,本工程并不适用。多闸孔、多堰高组合水闸泄流计算是一件繁琐的工作,利用Fortran编写的小程序计算给实际应用带来了极大便利。本文介绍了程序编写的具体过程,并结合具体工程应用实例对程序进行了验证。     

利用FORTRAN编程进行水闸泄流计算应用

某一等枢纽工程设计洪水、校核洪水洪峰流量分别为59700m3/s、67100m3/s,峰高量大。为满足工程运行要求,泄水建筑物共设置了15孔泄洪闸、5孔冲砂闸和1孔围堰改闸。水闸堰型均采用宽顶堰,孔宽不同,堰顶高程各异。现有泄流计算程序多针对单一堰顶高程设计,本工程并不适用。多闸孔、多堰高组合水闸泄流计算是一件繁琐的工作,利用Fortran编写的小程序计算给实际应用带来了极大便利。本文介绍了程序编写的具体过程,并结合具体工程应用实例对程序进行了验证。     

库坝混凝土防渗墙施工中深槽稳定和坝体安全问题初探

简析防渗墙施工中作用在深槽上的诸荷载并给出深槽及坝体稳定条件 ;分析施工中影响深槽稳定的因素和坝体裂缝滑坡的成因 ;提出增强槽孔稳定性及防治裂缝滑坡的措施。     

高拱坝坝身泄洪规模探析——以白鹤滩水电站为例

坝身泄洪规模对于高拱坝工程的泄洪安全有重大影响,是高拱坝水力设计中关键的技术参数之一。本文基于白鹤滩水电站坝身泄洪水工模型试验成果与水垫塘底板最大冲击压强宜小于15.0×9.8 kPa的技术基准,给出了该工程坝身泄洪规模的具体量值,并从水垫塘单位水体消能率角度与同类型工程进行了对比。试验研究表明,坝身泄洪规模与水垫塘底板冲击压强之间有显著相关性:在表孔单独泄洪运行工况下,随坝身泄流流量的增加,水垫塘底板最大冲击压强以幂函数的形式增大,且增幅十分明显;而在表深孔联合运行工况下,水垫塘底板最大冲击压强则主要取决于表孔与深孔泄流流量之比,基本上为线性关系。     

基于泄洪雾化影响的白鹤滩水电站坝身泄洪调度方式研究

针对高坝工程泄洪调度方式的雾化影响问题,提出一种改进的泄洪雾化数学模型。该模型可综合反映水舌入水条件、气象条件及河谷地形的影响,并通过小湾工程实测资料验证,两者吻合良好。在此基础上,针对白鹤滩水电站坝身泄洪方式进行雾化影响对比分析。结果表明,当深孔泄洪时,由于其水舌挑距大,入水角度小,水舌风场与雾化降雨范围明显大于表孔泄洪,在泄洪流量与水位落差相同的条件下,表、深孔不同开启方式,其水舌落点与入水形态各不相同,最终引起水舌风场与雾化降雨分布显著变化,根据不同运行工况下的雾化降雨对比结果,提出了坝身孔口的最优开启方式。上述研究为今后实际工程泄洪调度的雾化影响分析提供了借鉴。     

二滩大坝表孔跌流和中孔挑流的冲刷风险分析

本文应用风险分析的观点分析了二滩工程表孔跌流和中孔挑流对坝基的冲刷分析。由分析结果可知,从风险和经济两方面看来,二滩大坝应用坝下水垫塘保护大坝安全是必要的。二滩工程是国内第一家应用风险分析讨论坝下防冲问题的工程,其结果无疑对工程设计有科学的定量的参考价值和重要意义。     

大峡水电站的枢纽布置

根据大峡坝址的自然条件，论述了在深覆盖层修建混凝土坝的合理性；指出大峡水电站枢纽左岸设置溢洪道，河床岩基上建泄水底孔及河床式电站厂房，机组段设排沙底孔，左、右岸挡水坝段设灌溉管的枢纽布置型式是恰当的；泄洪排沙设施采用立面上分层，平面上沿挡水前沿分散布置，顺应河势，运行灵活；在设计的全过程中，不断进行枢纽布置优化，为加快施工进度，提前发电创造了条件。     

环形预应力锚索在二滩水电站拱坝中孔结构上的应用

二滩水电站拱坝泄洪中孔出口弧形工作闸门支承结构的预应力锚索由直线形改为环形，锚索穿过预埋在坝体内的环形护管安装，达到了不削弱坝体结构，又使其周围应力趋于均匀的目的。但锚索长度增加１倍以上，单束长达７４ｍ，且为环形，施工难度大。为此，在设计与施工技术上进行了一系列开拓性的工作以保证工程质量，现已完成６个中孔的７２束环形预应力锚索的施工。