水布垭水利枢纽导流隧洞水力学试验研究.pdfVIP

第 1 9 卷第4 期 长 　江 　科 　学 　院 　院 　报 Vol. 19 No. 4 2 0 0 2 年 8 月 Journal of Yangtze River Scientif ic Research Institute Aug. 2 0 0 2 ( ) 　　文章编号 2002 水布垭水利枢纽导流隧洞水力学试验研究 金宝芬 ,张声鸣 ,黄国兵 ,廖 　宁 (长江科学院 水工研究所 ,湖北 武汉 　430010) 摘要 :水布垭导流隧洞具有水头高 ,流量大 ,洞线长 ,地质环境差等特点 ,因而技术问题较多 ,难度较大。为此 ,进行 了大量的试验研究。主要试验成果有:泄流能力及影响泄流能力的主要因素 ,压力特性及改善压力特性措施 , 出口 消能防冲措施的比较等。这些试验成果为工程优化设计提供了科学依据。 关 　键 　词 :导流隧洞 ;泄流能力 ;压力特性 ;消能防冲 ;模型试验 中图分类号: TV135. 1 , TV131. 61 　　　文献标识码 :A 　　水布垭水利枢纽位于湖北省清江中游河段 ,采 用砼面板堆石坝 , 最大坝高约 233 m , 总装机容量 1 600 MW 。根据枢纽布置、工程地质、地形条件和 水文特征 ,选用围堰一次性拦断河床、隧洞导流方 式。两条导流洞布置在左岸。截流设计标准为第 3 3 年 11 月频率 P = 10 % , 月平均流量 324 m / s 。上、 下游过水围堰挡水设计标准为第 3 年 11 月至第 4 年 5 月时段频率 P = 20 % , 最大瞬时流量为4 190 3 m / s 。大坝渡汛 , 第 4 年汛期为全年频率 P = 3 3. 3 % ,最大瞬时流量 11 600 m / s 。 截流后至完建的 6 年半施工期中 ,有 4 年是导 图 1 　马蹄型导流隧洞进口平面及剖面图 流隧洞泄水。因此 ,导流隧洞水力学问题的研究十 Fig. 1 　Plan and profile of inlet of 分重要。自 1996 年开始 ,在 1 ∶80 的施工导流整体 horseshoeshaped diversion tunnel 模型上进行了大量的试验研究 ,综合起来有 6 个方 案 ,详见表 1 。 ( 其中隧洞长度改变了 6 次 最短的 823 m ,最长 ) ( 的 1 180 m ,洞身断面型式比较了 3 种 城门型、蛋 ) 壳型、马蹄型 。马蹄型隧洞进、出口见图 1 、图 2 。 ( ) 进口段体型修改了 4 次 有城门型、矩型 。另外隧 洞出口消能型式比较了 10 种。通过对实测资料的 整理、分析 ,得到了一些有实用价值的规律。 1 　流　态 导流洞进口轴线与河床约成 45°的夹角。明流 ( ) 图2 　导流隧洞出口布置图 池长 50 m 时 ,流量较小 ,进口水流顺畅 ;半有压流及全有压流