長塘雙曲拱壩泄洪消能研究

紀(jì)志強,王國杰

(西北農(nóng)林科技大學(xué) 水利與建筑工程學(xué)院,陜西 楊凌712100)

1 概 述

長塘水電站工程位于貴州省黔西縣境內(nèi)野紀(jì)河上,是以發(fā)電為主,兼顧防洪、灌溉等綜合效益的Ⅲ等中型水利水電工程。壩址處控制流域面積1 737 km2,多年平均流量為25.6 m3/s,水庫具有周調(diào)節(jié)能力。水庫正常蓄水位為905.00 m,死水位895.00 m。總庫容為1788×104m3,電站總裝機(jī)容量30 MW,工程按50 a一遇洪水設(shè)計,500 a一遇洪水校核,相應(yīng)泄洪流量分別為2 082 m3/s和2 854 m3/s。

長塘水電站壩后河床主要分布T1y2-1-1(巖性薄層、中厚層灰?guī)r夾鈣質(zhì)泥巖、泥灰?guī)r條帶)、T1y1(泥頁巖與泥質(zhì)灰?guī)r互層)和P2c+d(中厚層、厚層含燧石團(tuán)塊灰?guī)r)地層,巖體中結(jié)構(gòu)面主要層面,裂隙、斷層不發(fā)育,巖層傾向上游,巖體弱風(fēng)化深度一般5 m～8 m。

工程樞紐由碾壓混凝土雙曲拋物線拱壩、壩頂泄洪表孔(3孔)、泄洪中孔(1孔)、左岸引水系統(tǒng)、左岸地下廠房組成。最大壩高88m,壩頂高程908.00 m,壩頂寬6 m,壩底厚17m。各表孔孔口沿拱壩中心線為軸徑對稱布置,中孔位于表孔左側(cè),在拱壩下游設(shè)置有長25 m、寬約40m的混凝土護(hù)坦,見圖1。

長塘水電站3個溢流表孔,壩頂高程897.00 m,每孔凈寬11.5 m,總過水寬度34.5 m,溢流堰面曲線為WES曲線,曲線方程為 y=0.08537752x1.85,后接反弧段,反弧半徑 8 m,挑角10°。采用挑流鼻坎消能。泄洪中孔進(jìn)口為喇叭口,進(jìn)口至工作閘門之間為有壓流,工作閘門后為明流,底板高程為852.00 m,進(jìn)口孔口尺寸4m×6 m(寬×高),出口孔口尺寸4 m×5 m(寬×高),采用窄縫挑流消能(窄縫收縮比β=0.5)。

圖1 樞紐布置

2 原方案泄洪消能存在的問題

長塘水電站采用碾壓混凝土雙曲拱壩壩型,以及壩身孔口泄洪,具有布置簡單、工程量小、造價低、工期短等優(yōu)點。……