岗曲河二级水电站枢纽消能防冲试验研究

来源 :西北农林科技大学 西北农林科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:gardeeen
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闸坝作为一种重要的水工建筑物,不仅数量巨大,而且种类繁多。这种水利枢纽工程尽管水头不高,但由于这类型的水利工程存在河床和河岸抗冲刷能力较差、下游难以形成足够的水深、闸孔出流不对称、下游河道条件复杂等一般性的问题,其消能防冲问题依然突出。同时,各个工程有其特殊之处,尤其对于闸坝下紧接弯道的情况,理论及试验研究都比较少,有必要对其进行深入研究,从而为这一类型的闸坝工程的设计施工提供科学依据。岗曲河二级水电站是一座典型的中低水头的闸坝型水利枢纽,由于泄水建筑物下游还紧接一弯道,影响上游闸孔出流,导致水流扩散不充分,同时下游水深不足,难以形成水跃,闸孔布置又不对称,使得流态恶劣,冲刷严重。因此,需要对该工程消能措施的合理性、可行性、科学性进行综合考虑,并通过试验寻找出科学合理的消能防冲措施。岗曲河二级水电站是一座典型的中低水头的闸坝型水利枢纽,由于泄水建筑物下游还紧接一弯道,影响上游闸孔出流,导致水流扩散不充分,同时下游水深不足,难以形成水跃,闸孔布置又不对称,使得流态恶劣,冲刷严重。因此,需要对该工程消能措施的合理性、可行性、科学性进行综合考虑,并通过试验寻找出科学合理的消能防冲措施。本文以岗曲河二级水电站的消能防冲为具体的研究对象,通过建立1:50的几何比例尺水工模型,对原方案的消能防冲设施进行模型试验。根据试验结果,检验原方案的消能工效果,并针对原方案试验中存在下游弯道缓流影响上游出闸水流的情况,通过在护坦加一垂直坝轴线的分隔墙来改善流态,着重解决下游弯道对上游泄水的影响。在此基础上,试验不同的消能措施方案,并进行优化对比试验,根据流态及下游河道冲淤程度来选择经济合理的消能措施。本研究试验了许多种闸后护坦坡度形式,并对海漫的钢筋笼防冲效果进行检验评价,最终确立了在护坦上加分隔墙,将护坦高程降低使之成跌坎形式,并在末端增设差动式尾坎形成消力池,同时在海漫后两岸易冲刷处加钢筋笼防护的消能防冲形式。本论文研究成果成功解决了岗曲河二级水电站枢纽的消能防冲问题,使得下游弯道缓流对闸孔泄水的影响得以减弱,流态得到改善,下游河道的冲刷也大为减弱,使其满足工程建设的消能防冲要求。同时,为类似工程的消能防冲问题的研究提供了参考依据。
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