张公龙水电站溢流坝除险改造消能试验研究.pdfVIP

第 4期 广东水利水电 No．4 2012年 4月 GUANGDONGWATERRESOURCESANDHYDROPOWER Apr．2012 张公龙水电站溢流坝除险改造消能试验研究 黄智敏 ，钟勇明，何小惠，黄健东 (广东省水利水电科学研究院，广东省水动力学应用研究重点实验室，广东 广州 510635) 摘 要 ：张公龙水电站原溢流坝泄流能力不足，运行中曾出现水流漫坝下泄的险情，需在原溢流坝左侧增设溢流闸孔。通过水 力模型试验研究，结合工程布置和坝址河道地形条件等，在新增闸孔溢流坝采用了不对称边墙布置的窄缝式挑坎消能工．妥 善解决了溢流坝泄洪消能防冲的问题。 关键词：溢流坝；泄流能力；除险改造；窄缝式桃坎；消能；研究 中图分类号：TV651．1 文献标识码：B 文章编号：1008—0112(2012)04—0006—03 1 概述 1．1 工程概况 张公龙水库位于广东省阳春市永宁镇境内，是漠阳江 西山河梯级开发第 1级水电站水库。张公龙水库为III等 中型工程，坝址控制集雨面积为265km，工程主要由挡水 大坝 、溢流坝 、发电引水隧洞 、电站厂房等组成 ，大坝和溢 流坝等永久性水工建筑物级别为3级。水库正常蓄水位为 170．Om；设计洪水为50年一遇，相应库水位为 170．1lm；校 蓑曼7、)～ 核洪水为500年一遇，相应库水位为 172．58m。 张公龙水库于 1987年4月建成运行。水库大坝为浆 砌石重力坝，由非溢流坝段和溢流坝段组成，坝顶高程为 图 1公龙水电站除险改造工程溢流坝布置示意 172．7m，最大坝高为 51．7m；溢流坝段总长度为 37m，布置 在河道中间，为开敞式溢洪道，溢流坝分 3孑L，每孑L净宽为 为：结合原挡水坝的体型，新增闸孔溢流堰采用折线形实 lOre，中墩厚为 2．0m，边墩厚为 1．5m，堰顶高程为 161．0m， 用堰 ；闸孑L进 口设一半径 R=lm的圆弧段，后接堰顶平段 ， 采用弧形闸门挡水 ；溢流坝下游出口采用连续式的反弧挑 堰顶高程为 163．0m，孔 口净宽为 12m，闸墩厚为2．0m，采 流鼻坎(见图1o 用平板钢闸门挡水；溢流坝下游出口采用挑流消能(见图 坝址处河道较顺直，呈v字形峡谷 ，两岸山体雄厚陡 1)。 峻 ，边坡坡度约为 50。～60。，河床面高程约为 123．0～ 1．2 除险加固溢流坝工程主要特点 124．0m，宽度为7～10m，河谷两岸岩石裸露 ，岩石完整性较 坝址处河道狭窄，原布置的3孑L溢流坝基本 占据了坝 好，岩质坚硬，河床比降较大。 址河道断面宽度，除险加固新增闸孑L溢流坝下游挑坎出口 2009年 9月中旬 ，受 15号台风 “巨爵”的影响，当地 位于左岸山体陡坡上，其泄洪挑射水舌易对下游河道左岸 普降暴雨，张公龙水库水位急速上升，出现洪水漫坝下泄， 坡产生冲刷破坏 ，因此 ，新增闸孔溢流坝下游挑坎的设置 造成一定的损失。后经溢流坝泄洪能力复核计算，水库大 应避免或尽量减轻对下游河道左岸坡的冲刷。 坝抗御洪水能力小于500年一遇 ，不能满足设计规范的要 2 水工模型设计简介 求。为了拟进行除险改造 ，改造工程设计方案在现有3孔 为了解决溢流坝新增闸孔体型布置和泄洪下游消能 溢流坝左侧增加 1孔溢流闸孔。新增闸孔溢流坝尺寸拟定 防冲问题，进行了水工模型试验。水工模型按佛劳德准则 收稿 日期 ：2012—02—20； 修回 日期 ：2012—03—03 作者简介：黄智敏 (1957一)，男，硕士，教授级高级工程师，从事水工水力学研究。 · 6 · 2012年4月第4期 黄智敏，等：张公龙7K皇苎