長(zhǎng)科院-阿海截流資料-截流成果匯報(bào)修改.ppt

1、云南 金沙江中游河段阿海水電站截流模型試驗(yàn)研究成 果 匯 報(bào)長(zhǎng)江水利委員會(huì)長(zhǎng)江科學(xué)院2008年09月24日,匯 報(bào) 提 綱,工程概況與研究目的 模型設(shè)計(jì)及驗(yàn)證 導(dǎo)流洞泄流能力驗(yàn)證試驗(yàn) 設(shè)計(jì)條件Q=951m3/s截流水力學(xué)試驗(yàn) 導(dǎo)流洞進(jìn)出口殘埂對(duì)截流的影響試驗(yàn) 降低截流難度措施研究 截流戧堤堤頭坍塌及其預(yù)防措施研究 優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn) 結(jié)語(yǔ),工程概況,工程概況與研究目的,工程概況 圍堰擋水、隧洞導(dǎo)流、大壩基坑全年施工 設(shè)計(jì)截流流量951m3/s 兩條導(dǎo)流洞斷面尺寸為1619m，城門洞型 戧堤布置型式,研究目的 驗(yàn)證1#導(dǎo)流洞在進(jìn)出口明渠巖埂不同的拆除情況下，截流時(shí)的分流能力 確定非龍口段進(jìn)占

2、各區(qū)段的水力學(xué)參數(shù)（泄水建筑物不分流）及確定龍口寬度 確定龍口段進(jìn)占各階段水力學(xué)參數(shù) 選定非龍口、龍口段各區(qū)拋投料物類別、粒徑 選定料物的拋投方式 選定龍口合龍最困難情況的護(hù)底方式、范圍及材料 根據(jù)截流模型試驗(yàn)，提出與阿海電站實(shí)際情況相符的截流方案 驗(yàn)證導(dǎo)流期間1#、2#導(dǎo)流隧洞泄流能力，觀測(cè)導(dǎo)流洞進(jìn)、出口流態(tài)及流速,工程概況與研究目的,模型設(shè)計(jì)及驗(yàn)證,模型設(shè)計(jì),長(zhǎng)度比尺：1：50 模擬范圍 ：上圍堰以上800m，下圍堰以下800m 導(dǎo)流洞采用有機(jī)玻璃制作,模型設(shè)計(jì)及驗(yàn)證,模 型 驗(yàn) 證,模型驗(yàn)證流量：500m3/s、750m3/s、1000m3/s、1250m3/s、1500m3/s、175

3、0m3/s 各級(jí)流量下，模型各測(cè)站水位與設(shè)計(jì)提供數(shù)值誤差一般為00.15m左右，模型水面線與原型基本相似，滿足模型試驗(yàn)相似要求,模型設(shè)計(jì)及驗(yàn)證,流量與圍堰上游水位關(guān)系曲線,導(dǎo)流洞泄流能力試驗(yàn),1#、2#導(dǎo)流洞聯(lián)合泄流,導(dǎo)流洞進(jìn)口存在立軸漏斗漩渦 截流期間，導(dǎo)流洞內(nèi)有圍堰殘?jiān)隙逊e現(xiàn)象 滿流狀態(tài)下，導(dǎo)流洞堵頭段突擴(kuò)處有氣囊存在 導(dǎo)流洞聯(lián)合渲泄大流量，出口下游河道及岸坡沖刷嚴(yán)重,導(dǎo)流洞泄流能力試驗(yàn),1#、2#導(dǎo)流洞聯(lián)合泄流流態(tài),導(dǎo)流洞泄流能力試驗(yàn),導(dǎo)流洞進(jìn)口及出口流態(tài),非龍口段進(jìn)占：（Q=1080m3/s）,設(shè)計(jì)條件下截流水力學(xué)試驗(yàn),龍口段合龍：（Q=951m3/s）,龍口水力學(xué)參數(shù),設(shè)計(jì)條件下截

4、流水力學(xué)試驗(yàn),設(shè)計(jì)條件下截流水力學(xué)試驗(yàn),龍口流態(tài),設(shè)計(jì)條件下截流水力學(xué)試驗(yàn),拋投料使用情況,設(shè)計(jì)條件下截流水力學(xué)試驗(yàn),龍口水力學(xué)參數(shù)比較：,導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰殘埂對(duì)截流的影響,工況1：進(jìn)、出口圍堰殘埂分別為 01m、0m,導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰殘埂對(duì)截流的影響,拋投料使用情況：,導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰殘埂對(duì)截流的影響,工況2：進(jìn)、出口圍堰殘埂分別為 3m、2m,拋投料使用情況：,導(dǎo)流洞進(jìn)出口圍堰殘埂對(duì)截流的影響,工況3：進(jìn)、出口圍堰殘埂分別為 5m、4m,拋投料使用情況：,降低截流難度措施試驗(yàn)研究,左岸裹頭方案龍口水力學(xué)參數(shù),降低截流難度措施試驗(yàn)研究,左岸裹頭方案拋投料使用情況,降低截流難度措施試驗(yàn)研究,雙

5、向進(jìn)占方案龍口水力學(xué)參數(shù),降低截流難度措施試驗(yàn)研究,雙向進(jìn)占方案拋投料使用情況,降低截流難度措施試驗(yàn)研究,90m寬戧方案龍口水力學(xué)參數(shù),降低截流難度措施試驗(yàn)研究,90m寬戧方案拋投料使用情況,堤頭坍塌及預(yù)防措施研究,堤頭坍塌現(xiàn)象描述,戧堤非龍口段進(jìn)占過(guò)程中，拋投料沿堤頭坡面推入水中時(shí)，一般滾落至坡面上1/3左右處逐漸堆積，隨拋投較增多，當(dāng)?shù)填^堆料坡度達(dá)到1:1.15或更陡時(shí)，即發(fā)生坍塌，堤頭穩(wěn)定坡比1:1.381:1.53 堤頭坍塌的形狀主要為沿上、下游游挑角發(fā)生的三角形坍塌和軸線附近的沿戧堤進(jìn)占端面發(fā)生的矩形、梯形坍塌，三角形坍塌相對(duì)較多 B=7868m進(jìn)占時(shí)戧堤較大的坍塌次數(shù)共約16次，上

6、、下游挑角沿戧堤長(zhǎng)度方向 310m，順?biāo)鞣较蛞话銥?1020m，最大的坍塌面積約70m2；戧堤軸線附近最大坍塌沿軸線長(zhǎng)度約6m，最大的坍塌面積約180m2,堤頭坍塌及預(yù)防措施研究,堤頭坍塌,龍口護(hù)底試驗(yàn),截流河床底部抬高10m（即由原1390m高程抬高至1400m高程） 非龍口段B=7868m進(jìn)占過(guò)程的坍塌統(tǒng)計(jì)表明，進(jìn)占過(guò)程中上、下游挑角以及堤頭進(jìn)占前沿仍存在坍塌現(xiàn)象，上、下游挑角坍塌形狀近似三角形、或梯形，軸線附近坍塌形狀近似為矩形。 戧堤較大的坍塌次數(shù)共約10次 上、下游挑角沿戧堤長(zhǎng)度方向26m，順?biāo)鞣较蛞话銥?20m，最大坍塌面積約60m2； 戧堤軸線附近最大坍塌沿軸線長(zhǎng)度約3m，最

7、大坍塌面積約60m2。 與戧堤頂面高程降低前相比，堤頭坍塌規(guī)模大大減小，沿戧堤軸線最大坍塌長(zhǎng)度減至3m左右，可減輕坍塌程度。,堤頭坍塌及預(yù)防措施研究,降低戧堤進(jìn)占面高程,在非龍口段B=7868m進(jìn)占時(shí)把戧堤進(jìn)占頂面高程降低至1415m（超出水面1m），戧堤高度由的31m減小至25m。 進(jìn)占過(guò)程中上、下游挑角以及堤頭進(jìn)占前沿仍存在坍塌現(xiàn)象，平面形狀近似為三角形、矩形。 戧堤較大的坍塌次數(shù)共約12次， 上、下游挑角沿戧堤長(zhǎng)度方向28m，順?biāo)鞣较蛞话銥?15m，最大的坍塌面積約60m2； 戧堤軸線附近最大坍塌沿軸線長(zhǎng)度約3m，最大的坍塌面積約90m2。 與戧堤頂面高程降低前相比，堤頭坍塌規(guī)模大大減

8、小，沿戧堤軸線最大坍塌長(zhǎng)度減至3m左右。,堤頭坍塌及預(yù)防措施研究,拋投料中、小石混合拋投進(jìn)占,未采取降低戧堤高度措施條件下，戧堤非龍口段進(jìn)占過(guò)程中，采用中、小石混合（中石30%、小石70%）拋投 對(duì)口門寬B=7868m進(jìn)占過(guò)程的坍塌情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)表明，與采用小石均勻料拋投進(jìn)占相比，戧堤坍塌的程度略有改善,堤頭坍塌及預(yù)防措施研究,優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),優(yōu)化方案,將上游圍堰軸線往上游移10m，戧堤頂寬加寬至70m 在戧堤左岸適當(dāng)設(shè)置裹頭 分兩臺(tái)階從右岸向左岸單向進(jìn)占 截流中流速最大時(shí)龍口進(jìn)占料由前階段的大塊石串改為鋼筋籠串為主 試驗(yàn)流量：951m3/s、863m3/s、800m3/s,Q=951m

9、3/s 戧堤進(jìn)占試驗(yàn),龍口水力學(xué)參數(shù)（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘埂）,優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),Q=951m3/s 戧堤進(jìn)占試驗(yàn),戧堤拋投材料（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘埂）,龍口水力特性圖（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘?。?優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),Q=863m3/s 戧堤進(jìn)占試驗(yàn),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),龍口水力學(xué)參數(shù)（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘?。?Q=863m3/s 戧堤進(jìn)占試驗(yàn),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),戧堤拋投材料（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘?。?Q=8

10、00m3/s 戧堤進(jìn)占試驗(yàn),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),龍口水力學(xué)參數(shù)（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘?。?Q=800m3/s 戧堤進(jìn)占試驗(yàn),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),戧堤拋投材料（Q=951m3/s、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘?。?優(yōu)化方案綜合評(píng)價(jià),優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),不同戧堤寬度條件下龍口主要水力學(xué)參數(shù)對(duì)比表,優(yōu)化方案截流水力學(xué)試驗(yàn),優(yōu)化方案30m龍口主要水力學(xué)參數(shù)對(duì)比 （左岸裹頭、進(jìn)口3m殘埂、出口2m殘?。?結(jié) 語(yǔ),阿海水電站設(shè)計(jì)截流流量Qp=10%=951m3/s，采用60m寬戧堤單向進(jìn)占合龍（初擬方案）時(shí)，戧堤合龍截流落差7.29m ，戧堤頭部龍口最大垂線平均流速9.28m/s，龍中最大垂線平均流速6.71m/s。無(wú)論從水力學(xué)指標(biāo)，還是從拋投料進(jìn)占的穩(wěn)定情況分析，截流難度非常大。 截流實(shí)施過(guò)程中，1#導(dǎo)流洞分流能力至關(guān)重要。為降低截流難度、確保截流順利實(shí)施，1#導(dǎo)流洞進(jìn)、出口圍堰應(yīng)該盡量拆除干凈。 主河床深槽部位截流水深較大，截流進(jìn)占過(guò)程中，堤頭及上、下游迎水坡面均存在較大面積坍塌現(xiàn)象，采用降低戧堤進(jìn)占面高程、或墊高龍口部位河槽底部高程等方法均可有效地減輕坍塌次數(shù)和坍塌程度。 截流優(yōu)化方案采取戧堤適當(dāng)加寬、左岸適當(dāng)裹頭、分臺(tái)階從右岸向左岸單向進(jìn)占等綜合措施