窄河谷高拱坝收缩式表孔体型研究Study on shape of contracted surface outlet on high arch dam in narrow valley
张公平,周钟,唐忠敏
摘要(Abstract):
无碰撞泄洪消能方式是狭窄河谷地区高拱坝工程优先选择的坝身泄洪消能方式,其核心思路是利用宽尾墩形成横向收缩、纵向拉伸的表孔水舌,以适应狭窄河谷地形条件,同时满足表孔水舌从深孔水舌间隙穿插,表、深孔水舌空中不发生碰撞,从而减轻表、深孔联合泄洪时泄洪雾化的目的。然而,高拱坝表孔多为开敞式溢流堰结构,流道短、作用水头小、出流流速低,通常难以形成流态稳定、纵向拉伸效果好的表孔水舌。为此,以锦屏一级特高拱坝工程为依托,采用了理论分析与水力学模型试验相结合的分析方法,先后开展了5种收缩式表孔体型的探索研究,成果表明,采用宽尾墩辅以出口透空体型能够有效地提高表孔水舌的空中稳定性、改善表孔水舌纵向拉伸效果、增加水舌纵向入水长度,从而减小水垫塘底板的最大冲击压力。
关键词(KeyWords): 高拱坝;无碰撞;表孔;宽尾墩;底板完全透空;底板非完全透空
基金项目(Foundation): 国家自然科学基金雅砻江水电开发联合研究基金(50539060)
作者(Author): 张公平,周钟,唐忠敏
DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2018.09.010
参考文献(References):
- [1]张公平,周钟,唐忠敏.坝身表、深孔无碰撞泄洪消能方式在锦屏一级高拱坝中的应用[C]//陈云华.雅砻江虚拟研究中心2014年度学术年会论文集.郑州:黄河水利出版社,2014:349-359.
- [2]李福田,刘沛清,许唯临,等.高拱坝表孔宽尾墩跌流水舌运动特性研究[J].水利水电技术,2003,34(9):23-35.
- [3]肖兴斌.窄缝式消能工在高坝消能中的应用与发展综述[J].水电站设计,2004,20(3):76-81.
- [4]李福田,刘沛清,马宝峰.高拱坝宽尾墩三维流场数值模拟[J].水科学进展,2005,16(2):185-188.
- [5]李乃稳,许唯临,张法星,等.高拱坝宽尾墩流道内水流特性的数值模拟研究[J].四川大学学报(工程科学版),2008,40(2):19-25.
- [6]李乃稳,许唯临,田忠,等.高拱坝表孔宽尾墩体型优化试验研究[J].水力发电学报,2009,28(3):132-138.
- [7]许唯临,邓军,周钟,等.设置在坝体表孔短明流段出口末端的整流设施:中国,ZL201010199794. 0[P]. 2011-11-30.
- [8]周钟,张公平,饶宏玲,等.一种高拱坝泄洪表孔的流道出口结构:中国,ZL201310283282. 6[P]. 2016-05-04.
- [9]周钟,张公平,饶宏玲,等.高拱坝泄洪结构:中国,ZL201420113958. 7[P]. 2014-08-06.
- [10]周钟,张公平,饶宏玲,等.一种用于高拱坝泄洪表孔的流道结构:中国,ZL201320402107. X[P]. 2013-12-25.
- [11]天津大学.四川省雅砻江锦屏一级水电站水力学原型观测报告[R].天津:天津大学,2014.
- [12]中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司.窄河谷高拱坝泄洪消能方式研究及30~50 m/s量级高速水流减蚀研究总报告[R].成都:中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司,2016.