基于雨洪高效安全利用的梯形迷宫堰优化设计方法研究

在来水规模、坝顶高程、堰宽不变且确保水库防洪标准不降低的前提下,利用迷宫堰抬高正常蓄水位,可增大蓄洪能力,提高枢纽蓄洪发电效益。在对迷宫堰的泄流能力分析的基础上,通过控制水位不变,采用非线性规划法研究堰高与侧墙夹角的关系;以保证迷宫堰正常泄流、单宫室纵向长度不大于溢洪道控制段长度和大坝安全为约束条件,以最大限度地抬高堰顶高程为目标函数,建立模型,并对模型进行优化及求解。结果表明:当控制水位不变时,在迷宫堰正常泄流范围内,堰高随着侧墙夹角的增大而减小。采用该方法对迷宫堰优化后,当坝顶高程由正常蓄水位控制时,采用迷宫堰可以降低校核水位或设计水位,提高了水库的防洪标准;当坝顶高程由校核水位或设计水位控制时,采用迷宫堰既能保证洪水安全下泄,又能大幅度提高水库的蓄洪能力。