对杨房沟水电站泄洪消能设计

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1、规划设计东北水利水电2012年第1期[文章编号]1002—0624(2012)01—0012一O4杨房沟水电站泄洪消能设计于青，王建新，何明杰，殷亮，黄熠辉(中国水电顾问集团华东勘测设计研究院，浙江杭州310014)[摘要]杨房沟水电站坝址河谷狭窄。洪峰流量大，枢纽最大泄洪功率为10960MW，在国内拱坝中处于较高水平。水电站泄洪消能采用“坝身表、中孔泄洪+坝下水垫塘”布置型式。文中通过方案比较，泄洪建筑物采用3个表孔和4个中孔的坝身集中泄洪方案，下游消能建筑物采用水垫塘+二道坝方案。表孔出口采用收缩型式、中孔出口采用收缩型式的宽尾墩。结合泄洪雾化分析，对水垫塘两

2、岸边坡采用混凝土护坡、喷锚支护和排水孔等措施。[关键词】泄洪；消能；方案选择；杨房沟水电站【中图分类号]TV135[文献标识码]A1工程概况成，厚18．7～32．1m。下伏基岩为花岗闪长岩，岩质坚硬，呈弱一微风化状。河床无断层分布，但下伏基杨房沟水电站为雅砻江中游河段一库6级开岩节理较发育，表层岩体以Ⅲ类岩体为主，一般发的第5级，工程的开发任务为发电。水库总库容厚1．0-7．5m，局部达12．6m，其下以Ⅱ类岩体为为5．125亿m3，电站装机容量为1500MW，多年主，抗>中刷能力较强。平均发电量68．74亿kW·h，保证出力524MW。拱坝泄洪设施采用坝身孔口泄

3、洪或坝身孔枢纽建筑物由挡水建筑物、泄洪消能建筑物及引口+坝外泄洪两大类。坝身孔口+坝外泄洪多用于水发电系统等组成。挡水建筑物采用混凝土双曲工程规模巨大、泄洪量大等工程，如二滩、小湾、溪拱坝，最大坝高155m。工程为一等工程，工程规洛渡、构皮滩等工程。杨房沟坝址两岸地形高陡，模为大(1)型。其泄洪建筑物为1级，按500年一遇临江边坡顶高程为25001TI，没有条件布置岸边开洪水设计、5000年一遇洪水校核，相应的洪峰流量敞式溢洪道。同时由于左岸布置地下引水发电系分别为9320，11200m3／s。消能防中建筑物按100年一遇洪水设计，相应的洪峰流量为7930m3／s

4、。统，没有条件布置泄洪洞。如果泄洪洞布置于右岸，则泄洪洞进口和部分洞身段将位于变质粉砂2泄洪消能方案选定岩内，使得进口边坡和隧洞地质条件较差，出口位杨房沟水电站坝址区河谷总体呈由宽～窄～宽于杨房沟下游的右岸陡壁处，总体布置条件较差。形态。两岸地形陡峻，地形坡度50~～60"，局部达泄洪洞方案洞长约740m，即使利用导流洞改建，70~，左岸2300m高程以上地形较缓，坡度30o～增设泄洪洞的代价也较大。考虑到杨房沟拱坝最40o。枯水期河面宽56～102m，水位高程1983~1大坝高155m，最大泄量为11200m3／s，坝身泄洪985m，水深1．5～6．0m不等。枯

5、水期水流稍平缓，功率为10960MW。工程规模和泄洪量均处于中雨季水流湍急。河床表层为混合土卵石覆盖，主要等水平。参考国内已建同等规模工程，如白山、江由卵石、漂石及块石、局部夹砂层及砾石层等组口等，都全部采用坝身承担泄洪任务，综合分析，·12·2012年第1期东北水利水电规划设计杨房沟泄洪建筑物不需在坝外设置泄洪设施。的布置型式，即表孔出口采用收缩型式、中孔出口坝身孔口泄洪具有水流归槽平顺、枢纽布置采用收缩型式的宽尾墩+坝下水垫塘、二道坝。紧凑等优势而成为常用的、经济的泄洪方式。对于3．2泄洪表孔体型设计河谷狭窄、水头高、泄量大的水力枢纽泄洪消能问坝项3个开敞式溢

6、流表孔布置在9—12号坝题，“消能防中”往往是控制条件。杨房沟最大泄洪段，跨横缝布置。表孔堰顶控制线采用圆弧形，圆心功率约为10960Mw，水垫塘内单位水体消能功半径为210m。2号泄洪表孔中心线与拱坝中心线率为11．5kW／m3，同时坝下消能区河床基岩为花呈2o交角，其余孔口对称于2号泄洪表孔中心线径岗闪长岩，岩体的抗冲刷能力较强，消能条件较向布置，2号表孔中心线与1号、3号表孔中心线夹好。水工整体模型试验表明，底板最大冲击压强为角为6．546~。3个泄洪表孔平面呈上游等宽、下游收14．10x9．81kPa，与类似工程相当。缩型，其中堰顶控制线下游3．5m以上的

7、表孔为12根据国内工程经验，结合该工程泄洪布置条m等宽布置，堰顶控制线下游3．5m以下的表孔由件，杨房沟水电站设置坝外泄洪设施必要性小且12m收缩到8．7m和10m，收缩角分别为5．27~、条件差，全部通过坝身宣泄11200m3／s洪水是可4．4o和2．94~。表孔出口采用30~俯角。行的。因此，杨房沟水电站泄洪消能采用“坝身3泄洪表孔高为14m，堰顶高程2080m。溢流个表、4个中孔泄洪十坝下水垫塘”布置型式。面采用WES堰，定型设计水头Hd=16．5m，堰面曲3泄洪消能建筑物设计线方程为=0．04614xI·85，堰顶上游侧采用椭圆曲223．1设计原则及布置线

8、，椭圆方程