黑龙江省鸡西市青龙山水库消能工试验研究.docVIP

青龙山水库消能工试验研究 包广仁 （工作单位：――） 肖家祥 于文涛 （中水东北勘测设计研究有限责任公司科学研究院 长春 130061） 摘要 本文对黑龙江省青龙山水库消能工分别开展了底流消能、宽尾墩底流联合消能、“Y”形宽尾墩底流联合消能三种消能方案的水工模型试验，通过对消能效果的多方案试验对比，发现试验推荐 “小Y”型宽尾墩底流联合消能的布置形式，可以使进入溢流坝脚反弧位置前的水流形成上下两层，从而使消能效果有显著的提高，节省了消能设施的工程量。这种布置形式在中低水头、大单宽流量的泄洪工程中有很好的值得推广前景。 关键词：溢洪道 宽尾墩 消能工 青龙山水库 Experimental Study on Energy Dissipation Works of Qinglongshan Reservoir Abstract: This paper is based on the model experiments on the spillway in Qinglongshan reseivior in Heilongjiang province. we orderly tested three energy dissipation forms—underset stilling basin, the conbination of flaring piers and underset stilling basin, the conbination of “Y” shape flaring piers and underset stilling basin. Based on the test results and considered the energy dissipation efficiency, the conbination of “Y”shape flaring piers and underset stilling basin energy dissipation form was recommended. In this form the flood is splited into two floors at the end of piers,so that the energy dissipation efficiency is markedly enhanced. This new form is worth to be generalized in medium or low sized flood discharge project. Key Words: Spillway, flaring piers, energy dissipation works, Qinglongshan reservoir 1．前言 青龙山水库位于黑龙江省内穆棱河上，下距鸡西市中心12km，控制面积6650km2，占全流域面积的38%，是穆棱河干流最大的控制性工程。大坝为粘土心墙砂砾石坝，坝顶长1376m，最大坝高36.96m，总装机容量13.8MW水库按500年一遇洪水设计，5000年一遇洪水校核×108m3。由大坝、溢洪道、放水洞及电站组成。大坝型由粘土心墙砂砾石坝和一段砼重力坝构成，坝顶总长度为1376m，坝顶高程231.80m，溢洪道宽109m，溢流坝为WES堰，堰面曲线方程为，堰顶高程218.00m，分为7孔，每孔净宽12.00m。布置详见图1。 海漫处河床覆盖层为级配良好的细砾，土质的不冲流速为3.00m/s，覆盖层平均厚度4.40m，下部基岩为强风化的泥岩，完整性差，整体强度低，属较易冲刷岩体，抗冲流速3.50m/s。 溢洪道最大单宽流量在26.19m3/(s.m)～96.29m3/(s.m)，佛氏数Fr在4.16～7.93（见表1），流量越小弗氏数越大，反之，流量越大弗氏数越小；在校核工况时，佛氏数4.16，较低。消能工下游的河床基岩为泥岩，抗冲刷能力差，同时，受地形和地质条件等的影响，消力池出池后水流与下游河道成近90°角，带有余能的水流顶冲对岸防洪大堤，都给消能型式的选择带来了很大的难度。因此，为了确保青龙山水库溢洪道的安全运行，需要进行消能型式的试验研究，以便对工程的布置和具体尺寸的确定提供科学依据，同时也可以为类似工程的设计提供参考。 表1 青龙山水库溢洪道各设计频率洪水及消能参数计算表 频率（％） 流量（m3/s） 库水位（m） 尾水位（m） 单宽流量q（m3/s.m） 水位差（m） hc （m） V （m/s） FrC h”c （m） 水跃长度（m） 0.02 8088 231.46 203.67 96.29 27.79 3.80 25.36 4