柳城（蓝口）水电站工程水闸断面模型水工试验研究-广东省水利水电.PDF

柳城（蓝口）水电站工程水闸断面模型水工试验研究 王丽雯 张广传 赖冠文 （广东省水利水电科学研究院，广州，510610） 摘 要：通过对柳城（蓝口）水电站工程水闸断面模型的水工试验研究，确定能满足泄 洪能力、过闸水流上、下游衔接流态要求的闸孔形式，提出推荐的水闸消能方式，为设 计提供科学参考依据。 关键词：断面模型 泄洪能力 衔接流态 消能 1 工程概况 柳城（蓝口）水电站工程位于东江干流上的枫树坝水库下游，坝址位于东源县柳城镇下游约 2.4km 的东江干流上，距上游龙川县老隆镇约为20km，距下游河源市区（新丰江与东江交汇口） 约58.3km。电站装机容量2.55 万KW，是一座以发电为主的低水头径流式水电站。枢纽主要建筑 物包括拦河闸坝、船闸、水电站厂房及连接土坝等。 本工程属Ⅰ等大（1）型工程，拦河水闸建筑物为2 级，按30 年一遇洪水设计，100 年一遇 洪水校核。本试验在参考了东江其他水闸的设计后，设计单位与科研单位共同提出了水闸消能工 的设计方案进行试验。 2 试验研究的内容 ① 测定水闸全开及不同的开度时的泄洪能力，以及上、下游水流衔接流态； ② 验证下游消力池深度和长度； ③ 提出闸门管理运行条件。 3 断面模型设计与制作 3.1 模型范围 根据试验研究的内容，断面模型主要是解决水闸消能工的布置及上、下游水流的衔接，因此， 模型必须按重力相似定律设计成正态模型。按相似条件得如下比尺： B 几何比尺λl p 45 B m λ λ 45 h l 1 流速比尺λ λ 2 6.708 V h 5 流量比尺λ λ 2 13584.11 Q l 时间比尺λ 6.708 l 3.2 模型制作 模型上游截取360m，取河床平均高程为53.00m，下游截取500m 河道，取高程为52.50m，分 别采用水泥光面制作，水闸底板、闸墩以及消力池采用杉木精制、石蜡抛光，可满足糙率相似的 要求。 106 4 试验研究成果分析 4.1 过流能力的试验 断面模型进行了设计方案的过流能力试 表1 断面模型水闸过流能力 验。其布置见图1。试验表明，在设计流量 流量 频率(％) Z (m) Z (m) ΔZ(m) 上 下 条件下，测试的闸上游水位为62.78m；在校 3 (m/s) 核流量条件下,测试的闸上游水位为64.03m， 0.5 9519 64.54 64.41 0.13 断面模型的试验结果说明，设计方案可以满 1(校核) 8572 64.03 63.93 0.10 足设计计算的62.89m 和64.19m 的过流能力 2 7142 63.25 63.17 0.08 要求。由于只