万两河水利枢纽工程溢流坝水工模型试验研究
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５ 一
一
吉林 Hale Waihona Puke Baidu利
万两 河水利 枢纽 工程 溢流 坝水 工模 型试验 研 究
孙 亚 东等
２１ ０ ２年 ４月
ｈ／ ａ
２ 模 型试 验 研 究
为 了验 证万 两 河 水 利枢 纽 工程 溢 流 坝 的泄 流
设 计 泄 流 曲
ｒ
能 力 、坝 面压 强 分布 以及对 下 游河 床 及 两 岸 山体
成 。溢 流 坝 段 长 ２ ． 为 一个 整 体 坝 段 。 设 横 ４０ ｍ， 不 缝 ； 流 坝 总净 宽 为 １． 分 ３孔 ， 孔 净 宽 为 溢 ５０ ｍ， 单
５ ｍ； ． 闸墩 为 钢 砼 结 构 ， ０ 中墩 厚 度 为 ２ ｍ， 墩 厚 ． 边 ５
度 为 ２ ｍ，在 溢 流坝 和非 溢 流坝 之 间设 置 钢 筋 砼 ． ０ 导墙 ； 溢流 面采 用 ＷＥ Ｓ曲线 ， 顶 上游 采 用 １ 堰 ／ ４椭
流速 比尺 Ａ ： ｆ＝ ． ｖ Ａ ｚ ７０ ｚ ７ ＿
／ ／
／
，
图 ２ 设 计 和 实 测 的 泄 流 曲线 对 比 图
３２ 溢流 坝 的流 态及 流速 分布 ．
３２ Ｉ 水 流 流 态 ．．
流量 比尺 ：ｑ ＡＵ １６ ８ Ａ ＝ ／＝ ７７ Ｚ －
时间 比尺 ：ｔＡ Ｕ ７０ Ａ＝ ｌ ＿ ．７ ｍ
第 ４期 （ 总第 ３ ９ ） ５期
【 文章编号 】１ ０ － ８ ６（０ ２ ４ ０ ０ － ３ ０ ９ ２ ４ ２ １）０ － ０ ５ ０
吉
林
水
利
２ｌ ０ ２年 ４月
万 两河水 利枢 纽 工程溢流 坝 水 工模型试 验研 究
孙亚东 董丽丽 ｚ 。
（． １ 吉林 省 水利 科 学研 究 院 ， 吉林 长春 １０２ ； ３ ０ ２
速 为 ０８ １ ｍ／， 下 为 强 、 风 化 花 岗 片 麻 岩 ， ． ． ｓ其 — ９ 弱 岩 体厚 度 为 １ － ３６ 冲刷 系数 Ｋ为 １１ １３ 大 ． ．ｍ， ７ ．ｍ ．。
图 ｌ 枢 纽 平 面 布 置 圈
［ 收稿 日期 】 ０２ ０ — ７ ２ １－２２ 【 作者简介 】 孙亚 东（９ ５ ） 男． １ ８一 。 毕业 于长春工程 学院水利 ，， － ￣ 。 － Ｌ － 大学 。 ｔ＃ 工程 师。 现从事水利工程科研与设计工作。
的冲 刷情 况 ， 通过 水 工模 型试 验分 析 了下 游 水 位 、
， 一／
／ ／
／
商 Ｓ
６ ％ ｈ
流 速 和 回流 对下 游 建 筑 物 和发 电尾 水 位 的影 响 ，
以便对 溢 流 坝 闸墩 、两 侧 导墙 及 电站 尾 水 导墙 结 构 形式进 行 优化 。 本模型根据万两河水利枢纽工程水流特性 ， 按 佛 汝德 模 型定 律建 立 了正态 物 理模 型 ，其模 型 比尺 采用 Ｌ ＝ ０ 】】 型其 他 比尺如 下 ： ｒ５ ｔ ２ 。模 【
在 溢 流坝 闸墩 的 墩尾 出 现 了 明 显 的 折 冲 水 流 。 加 速后 的水 流 在 闸墩 的墩 尾 已脱 离 边 界 。分别 形 成
在 施放 校 核 洪水 和设 计 洪 水 时 ，溢 流 坝前 水
流 流 速水 头 较小 ， 过坝 水 流 在 闸墩 前 即开 始加 速 ， 通 过 闸墩 时 流 速进 一 步 增大 ， 速度 梯 度 变 化较 大 ，
糙 率 比尺 ：ｎ Ａ ￣ Ｉ １ Ａ ＝ Ｉ＝ ． ９ ９
模 型 河道 地 形严 格 按 照 地形 图放样 ，采 用 断
１６ ９６ １４ 。其 中 向桦 甸 市 区 的 年 供 水 量 为 ８ ．ｘ ０ｍ
１３ ６ １４ ７ ｘ ０ｍ ，向临 江试 验 区的年供 水 量 为 ３ ３６ １ ．ｘ
１４ 。 程 主要 由浆砌 石非 溢 流坝 、 流坝 及 坝后 ０ｍ３ 工 溢
式 电站 厂房 、 提水 泵 站 、 市输 水 管 线及 净水 厂 组 城
１ 工 程 概 况
桦 甸 市 万 两 河 水 利 枢 纽 工 程 位 于 第 二 松 花
坝按 ５ Ｏ年 一 遇 洪 水 设 计 ，０ ５０年 一 遇 洪 水 校 核 ，
且 设 计 泄 流 量 为 ３ ５０ ｍ３ ， 校 核 泄 流 量 为 ５ ．０ ／ ｓ
４ ４７ ｍ ／。枢 纽 平 面布 置 见 图 １ ８ ．９ ３ ｓ 。
及 对 电站 尾 水 渠 的 影 响 问 题进 行 了试验 研 究 ， 溢 流坝 闸墩 形 式 、 对 两侧 导 墙 及 电 站尾 水 导墙 进行 了优 化 。
［ 键 词 】 流 坝 ； 工模 型 试 验 ； 流 能 力 ； 强 ； 刷 关 溢 水 泄 压 冲 ［ 圈分 类 号 】Ｔ ３ ．１ 中 ｖ１１ ６ ［ 献 标 识 码 】Ｂ 文
圆 曲线 ， 顶 下 游 曲线 方 程 为 Ｙ ００ ３１ 曲线 下 堰 ＝． ｘ ９ 。
游 与 ｌ ０８坡 比的直 线相 切 。直线 段 下 接 反弧 段 ， ：．
反弧 半径 为 ８ ｍ， ． 挑角 为 ２ 。 ０ ２ 。为避 免 泄流 冲刷两 侧 坝 体 ，溢 流 坝 两 侧 边 墩 下 游 设 导 流 墙 。墙 厚 ０５ ． ｍ。该 区表 部 为 ２８ ．ｍ厚 的 卵石 层 。 冲 流 ． ５ 抗
２吉林省水利水 电勘测设计研究院， ． 吉林
长春
１０ １） ３０ ２
［ 摘要】 根据该工程枢纽布置及 地形地质 条件 ， 结合试验 场地的 实际情况及 计算比较 ， 通过建立 １ ０的水工物理模 ： ５
型 。 溢 流 坝 在 不 同运 行 条 件 下 的 泄 流 能 力 、 流 流 态 、 面压 强 及 其 对 下 游 河床 和 两岸 山体 造 成 的 冲刷 问题 以 对 水 坝
江 上 游 左侧 支 流 万 两 河 上 ， 工程 是 以城 市 供 水 为
主、 结合 发 电并 满 足 下 游 现 有灌 溉 用水 要 求 的综
合 利 用 水 利 工 程 ， 库 总 库 容 为 １０ ５ １ ４ ３水 水 ７ ｘ ０ｍ ， 库 每 年 向 桦 甸 市 区 和 临 江 试 验 区 的 供 水 总 量 为
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吉林 Hale Waihona Puke Baidu利
万两 河水利 枢纽 工程 溢流 坝水 工模 型试验 研 究
孙 亚 东等
２１ ０ ２年 ４月
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２ 模 型试 验 研 究
为 了验 证万 两 河 水 利枢 纽 工程 溢 流 坝 的泄 流
设 计 泄 流 曲
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能 力 、坝 面压 强 分布 以及对 下 游河 床 及 两 岸 山体
成 。溢 流 坝 段 长 ２ ． 为 一个 整 体 坝 段 。 设 横 ４０ ｍ， 不 缝 ； 流 坝 总净 宽 为 １． 分 ３孔 ， 孔 净 宽 为 溢 ５０ ｍ， 单
５ ｍ； ． 闸墩 为 钢 砼 结 构 ， ０ 中墩 厚 度 为 ２ ｍ， 墩 厚 ． 边 ５
度 为 ２ ｍ，在 溢 流坝 和非 溢 流坝 之 间设 置 钢 筋 砼 ． ０ 导墙 ； 溢流 面采 用 ＷＥ Ｓ曲线 ， 顶 上游 采 用 １ 堰 ／ ４椭
流速 比尺 Ａ ： ｆ＝ ． ｖ Ａ ｚ ７０ ｚ ７ ＿
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图 ２ 设 计 和 实 测 的 泄 流 曲线 对 比 图
３２ 溢流 坝 的流 态及 流速 分布 ．
３２ Ｉ 水 流 流 态 ．．
流量 比尺 ：ｑ ＡＵ １６ ８ Ａ ＝ ／＝ ７７ Ｚ －
时间 比尺 ：ｔＡ Ｕ ７０ Ａ＝ ｌ ＿ ．７ ｍ
第 ４期 （ 总第 ３ ９ ） ５期
【 文章编号 】１ ０ － ８ ６（０ ２ ４ ０ ０ － ３ ０ ９ ２ ４ ２ １）０ － ０ ５ ０
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２ｌ ０ ２年 ４月
万 两河水 利枢 纽 工程溢流 坝 水 工模型试 验研 究
孙亚东 董丽丽 ｚ 。
（． １ 吉林 省 水利 科 学研 究 院 ， 吉林 长春 １０２ ； ３ ０ ２
速 为 ０８ １ ｍ／， 下 为 强 、 风 化 花 岗 片 麻 岩 ， ． ． ｓ其 — ９ 弱 岩 体厚 度 为 １ － ３６ 冲刷 系数 Ｋ为 １１ １３ 大 ． ．ｍ， ７ ．ｍ ．。
图 ｌ 枢 纽 平 面 布 置 圈
［ 收稿 日期 】 ０２ ０ — ７ ２ １－２２ 【 作者简介 】 孙亚 东（９ ５ ） 男． １ ８一 。 毕业 于长春工程 学院水利 ，， － ￣ 。 － Ｌ － 大学 。 ｔ＃ 工程 师。 现从事水利工程科研与设计工作。
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流 速 和 回流 对下 游 建 筑 物 和发 电尾 水 位 的影 响 ，
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在 溢 流坝 闸墩 的 墩尾 出 现 了 明 显 的 折 冲 水 流 。 加 速后 的水 流 在 闸墩 的墩 尾 已脱 离 边 界 。分别 形 成
在 施放 校 核 洪水 和设 计 洪 水 时 ，溢 流 坝前 水
流 流 速水 头 较小 ， 过坝 水 流 在 闸墩 前 即开 始加 速 ， 通 过 闸墩 时 流 速进 一 步 增大 ， 速度 梯 度 变 化较 大 ，
糙 率 比尺 ：ｎ Ａ ￣ Ｉ １ Ａ ＝ Ｉ＝ ． ９ ９
模 型 河道 地 形严 格 按 照 地形 图放样 ，采 用 断
１６ ９６ １４ 。其 中 向桦 甸 市 区 的 年 供 水 量 为 ８ ．ｘ ０ｍ
１３ ６ １４ ７ ｘ ０ｍ ，向临 江试 验 区的年供 水 量 为 ３ ３６ １ ．ｘ
１４ 。 程 主要 由浆砌 石非 溢 流坝 、 流坝 及 坝后 ０ｍ３ 工 溢
式 电站 厂房 、 提水 泵 站 、 市输 水 管 线及 净水 厂 组 城
１ 工 程 概 况
桦 甸 市 万 两 河 水 利 枢 纽 工 程 位 于 第 二 松 花
坝按 ５ Ｏ年 一 遇 洪 水 设 计 ，０ ５０年 一 遇 洪 水 校 核 ，
且 设 计 泄 流 量 为 ３ ５０ ｍ３ ， 校 核 泄 流 量 为 ５ ．０ ／ ｓ
４ ４７ ｍ ／。枢 纽 平 面布 置 见 图 １ ８ ．９ ３ ｓ 。
及 对 电站 尾 水 渠 的 影 响 问 题进 行 了试验 研 究 ， 溢 流坝 闸墩 形 式 、 对 两侧 导 墙 及 电 站尾 水 导墙 进行 了优 化 。
［ 键 词 】 流 坝 ； 工模 型 试 验 ； 流 能 力 ； 强 ； 刷 关 溢 水 泄 压 冲 ［ 圈分 类 号 】Ｔ ３ ．１ 中 ｖ１１ ６ ［ 献 标 识 码 】Ｂ 文
圆 曲线 ， 顶 下 游 曲线 方 程 为 Ｙ ００ ３１ 曲线 下 堰 ＝． ｘ ９ 。
游 与 ｌ ０８坡 比的直 线相 切 。直线 段 下 接 反弧 段 ， ：．
反弧 半径 为 ８ ｍ， ． 挑角 为 ２ 。 ０ ２ 。为避 免 泄流 冲刷两 侧 坝 体 ，溢 流 坝 两 侧 边 墩 下 游 设 导 流 墙 。墙 厚 ０５ ． ｍ。该 区表 部 为 ２８ ．ｍ厚 的 卵石 层 。 冲 流 ． ５ 抗
２吉林省水利水 电勘测设计研究院， ． 吉林
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１０ １） ３０ ２
［ 摘要】 根据该工程枢纽布置及 地形地质 条件 ， 结合试验 场地的 实际情况及 计算比较 ， 通过建立 １ ０的水工物理模 ： ５
型 。 溢 流 坝 在 不 同运 行 条 件 下 的 泄 流 能 力 、 流 流 态 、 面压 强 及 其 对 下 游 河床 和 两岸 山体 造 成 的 冲刷 问题 以 对 水 坝
江 上 游 左侧 支 流 万 两 河 上 ， 工程 是 以城 市 供 水 为
主、 结合 发 电并 满 足 下 游 现 有灌 溉 用水 要 求 的综
合 利 用 水 利 工 程 ， 库 总 库 容 为 １０ ５ １ ４ ３水 水 ７ ｘ ０ｍ ， 库 每 年 向 桦 甸 市 区 和 临 江 试 验 区 的 供 水 总 量 为