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三河口水利枢纽泄洪消能布置优化 赵 玮 周春选 (陕西省水利 电力勘测设计研究院 陕西 西安 710001) 摘 要 三河 口水利枢纽坝址区内河谷狭窄，岸坡陡峻，河谷狭窄，大坝高度大、洪水流量大、泄洪功率大。参照国 内工程消能方式，经过多方案认真比较研究，优化布置和体型，采用坝身表、底孔平面相间布置、联合泄洪 方式，表孔和底孔泄洪按照纵向分层拉开、横向单体扩散、总体分散归槽的原则和方法，通过水工模型试验 验证，枢纽表、底孔下泄水流空间分散，消能充分，下泄水流对消力塘底板压力均满足受力要求，保证了枢 纽泄洪消能安全。 关键词 碾压混凝土拱坝；泄洪功率大；泄洪消能；试验验证；三河 口水利枢纽 中图分类号：1、，642．4+2 文献标识码：B 1工程概况 2泄洪建筑物布置 有效分担表孔的泄流压力，其最大泄洪流 量 1560m3／s。 三河 口水利枢纽是陕西省内跨流域调 三河 口水利枢纽坝址区河谷狭窄、岸 为使枢纽下泄洪水能够充分消能，减 水工程——引汉济渭工程的两个水源工程 坡陡峻，参考国内已成高拱坝泄洪建筑物 轻水流对坝脚及下游河床和两岸坡的冲 之一，是整个引汉济渭工程的调蓄中枢，工 的布置，结合本工程泄洪流量大、泄洪水头 刷。保证大坝和边坡稳定安全，在大坝下游 程等别为 I等工程，工程规模为大(一)型。 高、泄洪功率大的特点，经多方案研究比选 设置宽 70m、长 200m的消力塘 ，在下泄洪 枢纽地处汉中市佛坪县与安康市宁陕县交 论证 ，设计采用 “坝身分层出流、水垫塘消 水消能区形成人工水垫塘，保证下泄洪水 界的子午河中游峡谷段，在椒溪河、蒲河、 能”的布置型式 ，泄洪落水区沿着河道纵向 的效能效果。 汶水河交汇口下游2km处。坝址处属秦岭 拉开，又有横向的扩散，采用分散泄洪 、分 山脉典型峡谷区，河谷宽度 50m～100m之 区消能。坝身泄洪采用表孔十底孔泄洪布 3泄洪消能布置优化研究 间，河谷狭窄，坝址岩体主要为变质砂岩夹 置，表孔作为主要泄洪设施泄洪，底孔除了 薄层结晶灰岩，河床砂卵石覆盖层厚6m～ 承担泄洪任务、在施工期参与导流外 ，同时 三河 口水利枢纽由大坝 (坝身设泄洪 8m，地质条件较好。 具有在特殊情况下放空水库的功能。 放空系统)、坝后引水系统、抽水发电厂房 三河 口水利枢纽拦河大坝为碾压混 泄洪表孔的布置尽可能利用主河床段 和连接洞等组成，承担调蓄水量 、供水、抽 凝土抛物线双曲拱坝，最大坝高 145m，坝 宽度，3孔布置 ，孔 口尺寸为 15m×15m 水、发电和防洪等任务，枢纽功能多 、布置 顶宽 9m，坝底厚 37m，坝顶上游弧长 (宽 ×高，表孔堰顶高程 628．0m，最大泄洪 复杂。拦河大坝为碾压混凝土高拱坝 ，在国 500．9m。水库正常蓄水位 643．Om，水库总 流量 6020m3／s，与底孔联合可宣泄 2000年 际、国内同类大坝中高度位居第二、大坝泄 库容7。I亿 rn3，调节库容6．5亿 m]，枢纽 一 遇洪水。 洪流量和泄洪功率均居第一(见表 1)。 500年一遇设计洪水下泄流量 6610m3／s， 泄洪底孔采用 2孔左右对称布置，可 根据枢纽坝址处地形 、地质条件，结 2000年 一 遇 校 核 洪 水 下 泄 流 量 有效地分担泄洪任务，特别是工程运行期 合枢纽功能和建筑物多 ，经过比较和论 7580m3／s，50年一遇消能防冲下泄洪水 宣泄常遇洪水，运行安全可靠。底孔进 口高 证 ，枢纽采用坝身泄洪是合理 、经济的。由 流量为4560m 。 程550．0m，孑L口尺寸4m×5m(宽 ×高)，能 于泄洪建筑物布置集中、河谷宽度狭窄，