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杨房沟水电站泄洪消能设计
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  • 发布时间:2021-08-19
资料介绍

 杨房沟泄洪建筑物不需在坝外设置泄洪设施。

坝身孔口泄洪具有水流归槽平顺、枢纽布置
紧凑等优势而成为常用的、经济的泄洪方式。对于
河谷狭窄、水头高、泄量大的水力枢纽泄洪消能问
题,“消能防 中”往往是控制条件。杨房沟最大泄洪
功率约为10 960 Mw ,水垫塘内单位水体消能功
率为11.5 kW/m3,同时坝下消能区河床基岩为花
岗闪长岩,岩体的抗冲刷能力较强,消能条件较
好。水工整体模型试验表明,底板最大冲击压强为
14.10x9.81 kPa,与类似工程相当。
根据国内工程经验,结合该工程泄洪布置条
件,杨房沟水电站设置坝外泄洪设施必要性小且
条件差,全部通过坝身宣泄11 200 m3/s洪水是可
行的。因此,杨房沟水电站泄洪消能采用“坝身3
个表、4个中孔泄洪十坝下水垫塘”布置型式。
3 泄洪消能建筑物设计
3.1 设计原则及布置
杨房沟工程泄洪具有流量大、水头高、河谷狭
窄、岸坡陡峻等特点,泄洪消能建筑物应充分利用
混凝土坝身泄洪、坝下消能的布置格局,减少泄洪
雾化对下游高边坡的影响。泄洪消能建筑物设计
原则及要求:
1)结合杨房沟工程水库特性,水库调节库容
小等特点,应采取灵活、可靠的泄洪方式,具有一
定的超泄能力,确保洪水安全下泄。
2)尽量充分利用混凝土坝和尾水较高的有利条
件,采用坝身泄洪、坝下消能的布置格局。
3)应充分利用坝身布置分层孔口出流,控制
坝下分区消能,减少对消能区建筑物冲击压力。
4)坝后消能区布置以尽量减少对两岸边坡开挖
为宜,并考虑入水水舌在近岸处要有足够水深,避
免干砸岸坡。
5)控制雾化影响范围,减少泄洪雾化对两岸
边坡的影响。
6)应协调好坝后消能与枢纽建筑物之间关系,
避免对尾水出流造成明显影响,并避开杨房沟对
枢纽建筑物的影响。
根据上述设计原则,表、中孔采用空中少碰撞
的布置型式,即表孔出口采用收缩型式、中孔出口
采用收缩型式的宽尾墩+坝下水垫塘、二道坝。
3.2泄洪表孔体型设计
坝项3个开敞式溢流表孔布置在9—12号坝
段,跨横缝布置。表孔堰顶控制线采用圆弧形,圆心
半径为210 m。2号泄洪表孔中心线与拱坝中心线
呈2o交角,其余孔口对称于2号泄洪表孔中心线径
向布置,2号表孔中心线与1号、3号表孔中心线夹
角为6.546~。3个泄洪表孔平面呈上游等宽、下游收
缩型,其中堰顶控制线下游3.5 m以上的表孔为12
m等宽布置,堰顶控制线下游3.5 m以下的表孔由
12 m收缩到8.7 m和10 m,收缩角分别为5.27~、
4.4o和2.94~。表孔出口采用30~俯角。
泄洪表孔高为14 m,堰顶高程2 080 m。溢流
面采用WES堰,定型设计水头Hd=16.5 m,堰面曲
线方程为 =0.046 14xI·85,堰顶上游侧采用椭圆曲
2 2
线,椭圆方程为 + 2 :1。设有弧形工
4.79‘ 2
.75
作闸门。
溢流表孔在设计洪水位2 096.27 m和校核洪
水位2 099.91 m时泄量分别为4 575 m3/s和6 322
m3/s,下泄水流落差大,单宽流量大,为减少表孔泄
洪对水垫塘及两岸的 中击动水压力,3个表孔均采
用跌流形式,俯角为30~,出口底高程2 069.23 m。
3.3 泄洪中孔体型设计
泄洪中孔是杨房沟工程的主要泄洪设施之
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