蒋家沟水利工程深筒式消力井设计.docx

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第47卷第6期

2011年6月

甘肃水利水电技术

GansuWaterConservancyandHydropowerTechnology

Vol.47,No.6Jun.,2011

·设计与研究·

蒋家沟水利工程深筒式消力井设计

杨星晨，吴鲜艳

(中国水电顾问集团中南勘测设计研究院重庆分院，重庆400013)

摘要：介绍了深筒式消力井具有结构简单、工程占地小、投资少、消能效果好等特点，指出适用于中小型水利工程管道出口高水头、小流量的消能设计。

关键词：深筒式消力井；消能；蒋家沟水利工程

中图分类号：TV653*.5文献标识码：B文章编号：2095-0144(2011)06-0027-02

1引言

蒋家沟水利工程位于重庆市丰都县境内，坝址位于长江南岸一级支流玉溪河的上游蒋家沟，属丰都县高家镇杂角岭村，距丰都县城39km、距重庆市208km。水库上游集雨面积20.6km2,总库容1183万m3。是一座以农业灌溉为主，兼有灌区场镇供水、农村人畜饮水，以及改善三峡库区移民安置条件与发电等综合效益的中型水库工程。

水库由混凝土面板堆石坝、左岸渠首电站引水系统、右岸边坡溢洪道组成。混凝土面板堆石坝坝顶高程464.25m,设计正常蓄水位462.50m,最大坝高79.25m。右岸溢洪道堰顶高程457.00m,控制段净宽9m,设1扇9.0m×5.5m(宽×高)弧形工作闸门，溢流堰接1:2.5的泄槽，泄槽长135.77m,挑流鼻坎消能。渠首电站引水系统由取水塔、引水隧洞、压力钢管、发电厂房等组成。取水塔高41.3m,采用双圆筒式结构，分8层，每层设DN1200蝶阀取水；引水隧洞内径2m,长208.15m;隧洞出口设三通井，三通井一侧接DN2000的预应力混凝土放空管，另

一侧与DN1200压力钢管连接，压力钢管长35.06m,压力钢管由两根岔管分别接两根DN800压力钢管引入厂房发电；发电厂房由两台250kW的发电机组组成，电站尾水接灌渠；考虑到因电站检修等其他原因无法使用时，为满足下游灌溉用水需要在压力钢管末端设深筒式消力井，消力井工作水头36.16m,设计引水流量为2.68m/s,加大引水流量为3.48m3/s。

2消力井消能原理

目前水利工程采用的消能方式可分为两大类。一类属基本消能方式，如底流、挑流、面流及扈流消能；另一类为特种消能方式，如冲击、喷流或深井消能等。根据本工程的实际情况，对于高水头、小流量的输水管道出口采用深筒式消力井消能较为经济。深筒式消力井是利用射流对井底的冲击以消能，管道高速水流沿进水管轴线垂直射入消力井内，与井底、井壁剧烈碰撞，相互掺混，翻滚上升，水流紊动剧烈，消耗大量能量后，水面平静进入下一级渠道或管道。

国外工程中采用的深筒式消力井见表1,可作为本工程设计参考。

表1深筒式消力井工程实例

工程名称

完工日期

管道直径d/m

最大水头/m

设计Q

/m3·s-

消力井尺寸

用途

使用情况

宽b

深d

文西普坝

1955

0.405

36.6

0.48

1.82

2.52

灌溉

无破坏

文西普坝

1955

0.405

45.7

0.48

1.82

2.52

灌溉

套闸破坏，井磨损

考勃堡坝

1959

0.610

33.6

0.59

2.74

6.4

城市及工业用水

无破坏

阿格特坝

1966

0.610

25.7

2.18

3.05

4.87

灌溉

井磨损

麻森坝

1967

0.304

51.8

1.83

5.18

放水

无破坏

康特拉罗坝

1967

0.610

30.5

0.51

2.74

2.74

灌溉

无破坏

斯坦彼得坝

1967

0.304

76.0

3.04

4.57

放水

无破坏

饥饿坝

1968

0.304

45.6

1.00

1.82

3.96

放水

尚无报告

快乐谷抽水站

1968

0.610

61.0

1.82

3.86

排水

尚无报告

幸拉海京溪

1969

0.304

122.0

1.96

2.03

4.12

输水

控制杆断裂，井磨损

收稿日期：2010-06-20

作者简介：杨星晨(1982-),男，甘肃白银人，工程师，学士，主要从事水利水电工程设计。

2011年第6期甘肃水利水电技术第47卷

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3深筒式消力井设计

3.1进水管管径计算

由深筒式消力井工作原理可知，确定进水管管径是整个消力井设计中最为重要的环节，如管径