某河床式水电站泄洪闸消能防冲设计

级后 ， 即下 游水位 达 到 ９ ５ｍ高程 后 ， ． 再逐 步开
工 况一 ： 上游 水 位 高 程 １ 下 游 三 台机 满 ８ ｍ，
启 。对 浅滩 区泄洪 闸进行 了以下组合 计算 ： 发 时 ， 槽 区 １ 闸全部 开启 １ｍ ＋浅滩 区 １孔 深 ２孔 闸局部 开启第 一级 （ 共开 启 ｈ ； ｅ＝１ｍ）
将 导致 下游 消能 建 筑物 严 重 损 毁 ， 并且 损 毁 后 消
盛
芳 （ ９６ ） 女 ， 江 建 德 人 ， 程 师 ， 士 ， 事 水 电 工 程 设 １７ ． ， 浙 工 硕 从
计 及监理工作．
（ 责任编辑 ： 李燕辉）
能建筑物的修补将在水下进行 ， 难度大 ， 工期长 ，
游 ３ ０国道 防护工 程 、 岸 下游 交 通 防护 工程 以 ３ 右 及 两岸接 头建 筑物等 组成 。泄洪 闸 、 闸、 电厂 船 发 房设 置在 同一轴 线上 。
２ 下游侧设置启 闭平 台 ， 台高程 ３ ８ｍ， 平 ２ｍ。在 闸 室上游侧 设置一检修 门槽 ， 闸门 由坝顶 门机启 检修
闭 。闸室段 座落 在密 实 的砂砾 石基 础 上 。泄 洪 闸
典型断面见 图 １ ： ２ 泄 洪 闸消能建 筑物
２ １ 消 力 池 ．
该工程 泄洪 闸位 于左侧 发 电厂 房 与右岸船 闸
之间、 河床 的 中部 ， ２ 共 ３孔 ， 孔 净 宽 １ 每 ２ ｍ。为
适 应河 床高程 的变化 趋 势 ， 洪 闸 分为 左 岸 深槽 泄
（ 上接第 ５ ２页 ） 通过 对 系统进行 改进 ， 系统 生产 出 的各 种成 品骨
图 ２ 碱 骨 料 系统 平 面 布置 图
料达 到设计 要求 ， 满足 了沥青 混凝 土施 工 的需 要 ； 同时 ， 对选 粉机 用 于水 利 水 电工程 人 工 骨料 系统
廖
提供 了很好 的借 鉴作 用 。
量 小于发 电流量 时 ， 洪 闸全 关 ； 泄 当入库 流量大 于 发 电流量 时 ， 步开 启 泄洪 闸 ， 泄水 量 （ 发 电 逐 使 含 流量 ） 于 入 库量 ， 持 库 水 位 在 正 常 蓄水 位 高 等 保
程 １ 直至 ２ ８ｍ， ３孔泄洪 闸 与 １孔船 闸全开 。 泄洪 闸 的开 门顺 序 一 般 为 先深 槽 区、 浅 滩 后
工况三 ： 上游 水 位 高程 １ 下 游 三 台 机满 ８ｍ， 发时， 深槽 区 １ ２孔 闸全 部 开 启 １ｍ ＋浅 滩 区 ｌ ０
区 ； 门第 一 级 开 度 应 满 足 闸 门结 构 要 求 ， １ 闸 为 ｍ， 循先 开启 中孔 、 开 启边 孔 的对 称 隔孔 开 并遵 后 启原则 ； 浅滩 区 闸 门在深 槽 区闸 门第 一 级全 部 开
消 能设计控 制 流 量 范 围。根 据 以上 分 析 ， 深槽 对 区泄 洪 闸进行 了以下组 合计算 ： 工况一 ： 上游 水 位 高 程 １ 下 游 三 台机 满 ８ ｍ，
水 流 出池后 ， 水面跌 落成 一急 流 区 ， 流 区范围 随 急
闸门开度增大而增大， 其后 以弱水跃形式与下游 水 流衔接 。通 过各工 况观 测 ， 消力池池 长 、 深均 池
区和右岸 浅滩 区。左 岸 １～１ ＃ 洪 闸位 于深 槽 ２泄 区， 闸底槛 高 程 ５ｍ； 岸 １ ２ ＃ 洪 闸位 于 浅 右 ３～ ２ 泄
泄洪 闸采用 底 流消能 ， 闸室下 游接 消力 池 ， 主
ｍ， 板厚 １ ５ｍ， 底 ． 池底板 顶 高程 ２Ｉ； 尾 消力坎 ｌ池 ｌ 宽 ２ ２ ｌ消力 坎顶 高程 ４ ５ｍ， 深 ２ ５ｎ。浅 ．５Ｉ， ｌ ． 池 ． ｌ 滩 区消力 池斜 坡段 长 １ 平底段 长 ３ ． ５ｍ， ２ｍ； ０ ７ 底 板 厚 １ ５ｍ， 底板 顶高程 ４ｍ； 尾 消 力 坎 宽 ． 池 池
板厚 ３５ｍ； ． 闸室边 （ ） 缝 墩厚 １７ｍ， ． 中墩厚 ２５ｍ； ． 闸室顶 部上游侧设有宽 ６ ５ｍ 的交通 桥 ， ． 桥面 高程
该 工程 为 Ⅱ等 工程 ， 主要 建筑物 为 ２级 ， 纽 枢 建 筑 物 由泄 洪 闸 、 闸、 床式 发 电 厂房 、 岸 上 船 河 右
有 一定 富裕 ， 能满足设 计要 求 。
５ 结 语
发时 ， 孔 闸局部 开启第 一级 （ １ 共开启 ｈ ＝１ｍ） ｅ ； 工 况二 ： 上游 水 位 高 程 １ 下 游 三 台机 满 ８ｍ，
通过 该 工 程 的消 能计 算 可 以看 出 ， 闸底 流 水
困
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Ｓｈ Ｊ ａｒ ｏ盯 ｉｕｌ ｔ ’ ｃ ａ Ｗ ｅＰ ． ，
局 部开启 工况 控制 。试验 观测 了深槽 区单扇 闸 门 开启方 案各 工况 下 消力 池 的水 流流 态 ， 各工 况 流
余弃水小于三台机（ 电站共三台机 ） 满发流量时 ， 全部 来水 为发 电引 用 ， 时也 不 存 在 下游 消 能 问 此
题； 当来 水 流量 大 于发 电引用 流量 ， 上 、 游水 且 下
底 板厚 度 １５ｒ， ． 下游 护坦 和海漫 总长度 ７ 深 ｎ ０ｍ；
槽 区消 力池 池 长 为 ４ 池深 ２ ５ ｍ， 板 厚 度 ８ ｍ， ． 底
该工程采 用消力池底流消能 ， 按照 《 闸设 水 计规范｝ Ｌ６ ２０ 推荐 的消能防冲计算公式 Ｓ２５— ０ １ 进行设 计计算 。 该工程采 用 消力 池 底 流 消 能。 在 大洪 水 、 大
工况二 ： 上游 水 位 高程 １ 下 游 三 台 机满 ８ｍ， 发时， 深槽 区 １ ２孔 闸全 部 开 启 １ｍ ＋浅 滩 区 １ ０ 孔 闸局部开 启第一 级 （ 开启 ｈ ＝１ｍ）＋ 滩 区 共 ｅ 浅 １ 闸局 部开启 第二 级 （ 开启 ｈ ＝ ； 孔 共 ｅ ２ｍ）
开泄洪 时 ， 分级 提升 ， 忌一 次 提 升至 全 开 （ 应 切 特 殊运行 条 件下 例 外 ） 终 止 泄 流 ， 闭 闸 门 ， 遵 ； 关 应 循先 开启 、 关 闭的原则 。 后
计算结果表 明： 各种工况下消能防冲设施的 结 构尺寸 与 闸门 的开 启 方式 关 系 密切 ， 尽 量 先 应 开启一孔的第一级 ， 然后再开启其余一孔 的第一 级， 以便 消能更 充分 。综合 以上计算 结 果 ， 滩 将浅 区消力池 的尺 寸确 定 为 ： 池长 ４ 池 深 ２ ５ｍ， ５ ｍ， ．
启 完毕 后 ， 即下游水 位达 到 ９ ５ｍ后再 逐步 开启 。 ．
孔 闸局部 开启第 二级 （ 共开启 ｈ ＝２ｍ）＋浅滩 区 ｅ １孔 闸局部开启 第 二级 （ 开启 ｈ ＝ 。 共 ｅ ３ｍ） 泄洪 闸消 能防 冲计 算成 果见 表 １ 。
待全部 闸 门第 一级 开启完 毕 ， 再遵 循先 深槽 、 后浅 滩 的原 则 ， 步 开启 全 部 闸 门 的第 二 级 。闸 门全 逐
流量 时 ， 泄洪 闸全部 或 大部 分 敞开 泄 洪 ， 时上 、 此 下游 水位差 较小 ， 不存 在大 的消能 问题 ； 当水库多
１５ｍ， ． 下游 护 坦 和 海 漫 总 长度 为 ８ ０ｍ。泄 洪 闸 消能建筑 物满 足计算 要求 。
４ 水工模 型试 验成 果验证
该水 电站消能设 计成 果经 水工模 型试验 成果 验证 ， 消力池 池长 及 池 深均 由正 常 蓄水 位 时 闸 门
要 由 １： ４斜 坡 段 、 底 段 和 消 力 坎 组 成 ， 用 平 采 Ｃ ５ ５ 筋混凝 土结 构 ； 础座 落在 密实 或经 碾 ２ Ｆ０钢 基
压处 理 的砂砾石 层上 ， 闸室分 区位置 相对应 ， 与 亦
分为浅 滩 区和深槽 区消力池 两种结 构型 式 。
深槽 区消力池斜坡段长 １ 平底段长 ３ ．５ ２ｍ， ３７
中图 分 类号 ：Ｖ ５ Ｔ ６ Ｔ ２ ２ Ｔ ６ ２；Ｖ ６；Ｖ ２ 文 献 标 识码 ： Ｂ 文章 编 号 ：０ １ １４ ２ ｌ ） １０７ －３ １０ － ８ （０ １ 增 － ５０ ２ ０
１ 枢 纽概 况
滩 区 ， 槛高程 ７ｍ。泄洪 闸 闸室 为一孔 一个 结 闸底 构单元 ， 由上游铺 盖 、 闸室 、 消力池 、 坦 、 护 海漫和抛 石防冲槽 等组 成 。闸 室段顺 水 流 方 向长 ２ 底 ５ｍ，
收 稿 日期 ：０ ｌ １ ７ ２ １－ － ０ ０
２２ 消力 坎顶 高程 ６ ５ｍ， ．５ｍ， ． 池深 ２５ｍ。 ．
２． ２ 护 坦
消力 池 下 游 接 护 坦 ， 用 Ｃ ０ ５ 采 ２ Ｆ ０钢 筋 混 凝
Ｓｈａ Ｗｔ ｗ 困 ｉｕ ａｒ ｏｅ ｃ ｎ ｅＰ ｒ
何
２３ 海 ． 漫
发 时 ，１孔 闸局部 开启第 一级 （ 开 启 ｈ ＝１ｍ） １ 共 ｅ ＋１ 开启第 二级 （ 孔 共开 启 ｋ ＝２ｍ） ； 工况 三 ： 游 水 位 高 程 １ 下 游 三 台机 满 上 ８ｍ， 发 时 ，１孔 闸局 部 开启第 二 级 （ １ 共开 启 ｈ ＝２ｍ） ｅ ＋１ 开启第 三级 （ 孔 共开 启 ｈ ＝３ｍ） ｅ 。 浅滩 区泄 洪 闸则在深 槽 区泄洪 闸全部开 启第
林： 浅析水 电工程建设 环境保护 “ 三同时” 制度实施 中存在 的问题与对策
２ １ 年增刊（ ） ０１ １
土结构 ， ２ 厚度 １ 深槽区顶面 高 程 为 长 ０ｍ， ｍ，
４５ｍ， 高 程 为 ３５ｍ； ． 底 ． 浅滩 区顶 面 高 程 为 ６ ５ ．
ｍ， 高程 为 ５ ５ｍ。 底 ．
盛 芳
（ 四川二滩建设咨询有限公司 ， 四川 成都 摘 ６０５ ） １０ １ 要： 以某河床式水 电站泄洪闸消能防冲设计为研究对象 ， 结合水 电站枢纽布置中建筑物运行工况 ， 针对泄洪 闸消能防冲
的影响 ， 详细介绍 了泄洪闸的消能防冲设计计算 ， 并结合水工模 型试验成果对设计进行 了验证 。 关键词 ： 河床式水 电站 ； 泄洪闸 ； 消能防冲设计
第３ ０卷 总第 １４期 ４
四川 水 力 发 电
２ １ 年 ５月 ０１
式消能 工设计 中对 消 能 的影 响 因素 很 多 ， 其 是 尤
闸 门运 行调 度 的 原则 。工 程 建 成运 行 后 ， 须 按 必
将 给工程 带来 巨大 的损失 。
作者简介 ：
照设计 的闸门运行 调度 原则 工作 ， 否则 ， 无序 开启
第 ３ 增刊 （ ） ０卷 １
２０ １ １年 ５ 月
四
川
水
力
发
电
Ｖｏ． ０，Ｓ ｐ ｌｍｅ ｔ １ １３ ｕ ｐｅ ｎ （ ）
Ｍａ ｙ．， ２０ １ ｌ
Ｓｃ ａ ｉｈｕ ｎ
Ｗ ａｅ Ｐｏ ｒ ｔｒ ｗｅ
某 河 床 式 水 电 站 泄 洪 闸 消 能 防 冲 设 计
一
护 坦下 游 接海 漫 ， 用 Ｃ ５ ５ 采 １Ｆ ０混 凝 土结 构 ， 深槽 区海漫 总长 ６ 浅滩 区海漫总长 ５ 厚 度 ０ｍ， ０ｍ， 均为 ０ ８ｍ。深槽 区 １ ２ 海漫 为 １：５的斜坡 ， ． ～１＃ ２ 海漫顶高程 为 ４ ５— ． 浅滩 区海 漫为 １：５的 ． ２ ５ｍ； ２ 斜坡 ， 海漫顶高程 为 ６５～ ． ． ４ ５ｍ。 ３ 设计计算 该工程 泄洪 闸 的调 度 运 用原 则 为 ： 当入库 流
位差 大于或 等 于发 电最 小 水 头 时 ， 除发 电流量 外
态 基本相 似 。水流 出 闸后 均在 消力池 中产生完 整
的水跃 ， 首 位 于消 力池 斜 坡段 ， 明池深 足 够 ； 跃 说
多余的水量通过泄洪闸下泄。上游为正常蓄水位
高程 １ 时 ， 、 ８ｍ 上 下游水 位差较 大 ， 此时是 本工程