68 揭西象山攔河閘水利樞紐工程水工模型試驗(yàn)研究 鐘偉強(qiáng)，黃智敏 （廣東省水利水電科學(xué)研究院，廣州，510610） 摘要：象山攔河閘位于揭西縣河婆鎮(zhèn)境內(nèi)榕江上游，試驗(yàn)通過1:55整體模型，測試和研究攔河閘（橡 膠壩）、沖沙閘的運(yùn)行流態(tài)、流速分布和泄流能力，并對攔河閘消能防沖的布置及消能形式進(jìn)行了試驗(yàn) 研究和分析，對閘壩工程運(yùn)行安全性進(jìn)行分析，試驗(yàn)推薦的消能工布置方案，妥善解決攔河閘上、下 游水流消能問題，消能效果改善明顯，可滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞：攔河閘；橡膠壩；沖砂閘；電站；底流消能模型試驗(yàn) 1工程概況 象山攔河閘位于榕江上游，揭西縣城河婆鎮(zhèn)境內(nèi)，樞紐工程從右岸至左岸依次布置溢流橡膠 壩、沖砂閘、電站。工程擋水部分采用橡膠壩，溢流壩段總長120m，分為二跨，單跨60m，總長 120m，橡膠壩的底板高程32.5m，壩高3.7m。壩后接消力池和海漫工程，消力池深度1

浙江省永嘉縣楠溪江供水工程地處楠溪江主流上,因流域位于山區(qū),河道坡降陡,集流快,洪水猛漲猛落,同時受汛期臺風(fēng)暴雨大洪水的重大影響,工程施工難度大、工期長,要跨3個汛期施工度汛.本工程導(dǎo)流方式采用分期圍堰、分期導(dǎo)流、分段建設(shè)的方式,工程一、二期上、下游橫向圍堰及縱向圍堰必須在非汛期之內(nèi)完成,以保證主體建筑物的施工安全.本文就此工程度汛方案進(jìn)行了設(shè)計與實(shí)施.

結(jié)合天南維其克引水樞紐改建工程特點(diǎn),對工程設(shè)計總體布置建立水工模型,通過水工模型試驗(yàn),提出工程布置的優(yōu)化方案,為工程實(shí)施后運(yùn)行管理提供了有力保證。

薛城水電站樞紐工程水工模型試驗(yàn)研究——薛城水電站樞紐模型試驗(yàn)研究涉及到樞紐建筑物泄流能力。庫區(qū)的沖淤形態(tài)．取水防沙，沖沙閘排沙及運(yùn)行方式。攔沙坎的攔沙效果等水力學(xué)問題。通過模型試驗(yàn)對設(shè)計進(jìn)行檢驗(yàn)并提出相應(yīng)優(yōu)化建議?！　?/p>

薛城水電站樞紐模型試驗(yàn)研究涉及到樞紐建筑物泄流能力,庫區(qū)的沖淤形態(tài),取水防沙,沖沙閘排沙及運(yùn)行方式,攔沙坎的攔沙效果等水力學(xué)問題。通過模型試驗(yàn)對設(shè)計進(jìn)行檢驗(yàn)并提出相應(yīng)優(yōu)化建議。

采用11∶00的整體水工模型,對五里亭水利樞紐工程進(jìn)行了水力學(xué)試驗(yàn)研究;為設(shè)計提供了泄流能力、流態(tài)、流量水位關(guān)系曲線,以及沿程流速、壓力分布等許多難以通過計算準(zhǔn)確確定的水力參數(shù);澄清了設(shè)計中的一些疑難問題并為優(yōu)化設(shè)計提供了依據(jù)。

通過建立欽寸水利樞紐溢洪道水工物理模型,對原設(shè)計方案下工程實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行試驗(yàn)研究與分析,優(yōu)化了溢洪道進(jìn)水口左側(cè)護(hù)岸、右側(cè)導(dǎo)墻的結(jié)構(gòu)形式和跳流鼻坎位置,從而使泄流流態(tài)更平順,水庫調(diào)度運(yùn)行更合理,減少了工程量和工程造價,為工程設(shè)計提供了技術(shù)依據(jù)。

通過水工模型試驗(yàn),在對設(shè)計提交的試驗(yàn)方案進(jìn)行全面驗(yàn)證的基礎(chǔ)上,針對模型試驗(yàn)中暴露的問題,對樞紐模型進(jìn)行修改和再試驗(yàn)。

根據(jù)該工程壩址下游特殊的地形條件,結(jié)合現(xiàn)場試驗(yàn)條件,通過建立1:60水工模型,對溢流壩在不同運(yùn)行條件下的水流流態(tài)進(jìn)行觀測,驗(yàn)證溢流壩泄流能力,對溢流壩壩面、壩趾反弧段及消力池底板處壓力分布進(jìn)行研究,并通過消能試驗(yàn)優(yōu)化消能建筑物結(jié)構(gòu)尺寸。

通過建立大隆水利樞紐溢洪道水工物理模型,對溢洪道進(jìn)水渠左導(dǎo)墻、控制段中墩和挑流鼻坎尺寸進(jìn)行優(yōu)化,使泄洪流態(tài)更平順,水庫調(diào)度運(yùn)行更合理。在此基礎(chǔ)上對溢洪道的消能和防沖效果進(jìn)行研究,在滿足設(shè)計要求的同時減少挑流鼻坎的工程量,降低溢洪道的工程造價。

通過建立大隆水利樞紐溢洪道水工物理模型,對溢洪道運(yùn)行的水力特性和體形結(jié)構(gòu)進(jìn)行試驗(yàn)研究,優(yōu)化了進(jìn)水渠左導(dǎo)墻布置、控制段中墩形式和挑流鼻坎尺寸,使泄洪流態(tài)更平順,水庫調(diào)度運(yùn)行更合理,滿足消能防沖要求,減少溢洪道工程的工程量和造價.

上溝水利樞紐溢流壩水工模型試驗(yàn)研究——根據(jù)該工程壩址下游特殊的地形地質(zhì)條件，通過建立1：60水工物理模型，對溢流壩在不同運(yùn)行條件下的水流流態(tài)進(jìn)行了觀測，對其在下游河床和兩岸山體造成的沖刷問題和可能產(chǎn)生霧化誘發(fā)山體滑坡問題進(jìn)行了研究，給出了閘門泄...

根據(jù)該工程壩址下游特殊的地形地質(zhì)條件,通過建立1∶60水工物理模型,對溢流壩在不同運(yùn)行條件下的水流流態(tài)進(jìn)行了觀測,對其在下游河床和兩岸山體造成的沖刷問題和可能產(chǎn)生霧化誘發(fā)山體滑坡問題進(jìn)行了研究,給出了閘門泄流調(diào)度運(yùn)行控制方案;同時對溢流壩的泄流能力、沖坑深、挑距、電站尾水影響及壩面空蝕空化問題進(jìn)行了試驗(yàn)研究,對溢流壩閘墩形式、挑角及電站尾水導(dǎo)墻的體型布置進(jìn)行了優(yōu)化。

在昭平船閘對檻下兩區(qū)段分散輸水系統(tǒng)的設(shè)計、研究及運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,設(shè)計了巴江口船閘輸水系統(tǒng)的關(guān)鍵尺寸及布置型式。12∶0整體物理模型試驗(yàn)研究表明:巴江口船閘輸水系統(tǒng)的布置與設(shè)計整體上是合理的,各輸水水力特征的設(shè)計值與模型試驗(yàn)值非常吻合,達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計目標(biāo)。

模型驗(yàn)證是長洲整體水工模型試驗(yàn)的主要內(nèi)容之一。由于長洲樞紐河勢受上、下游邊界條件的約束，要求整體正態(tài)模型的范圍很大，因此需對模型進(jìn)行驗(yàn)證，主要應(yīng)用原型實(shí)例的水位、流速分布與實(shí)測流量，檢驗(yàn)?zāi)Ｐ团c原型河道的相似性，確保模型試驗(yàn)的精度。

楠溪江供水工程觀測設(shè)施設(shè)置了閘基滲壓計、閘段伸縮縫測縫計及閘室底板鋼筋計等儀器設(shè)備。本文對工程施工以來的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行整理分析,為工程驗(yàn)收提供依據(jù)。通過分析得出,水閘表面變形較小,各閘段之間相對變形量較小,水閘穩(wěn)定,整體性好;閘基滲壓計測值變化穩(wěn)定,測值較小;鋼筋計測值較小,最大拉壓應(yīng)變均在設(shè)計范圍。目前未發(fā)現(xiàn)異?，F(xiàn)象,水閘處于正常狀態(tài)。

博斯坦水庫工程水工模型試驗(yàn)按重力相似準(zhǔn)則進(jìn)行設(shè)計.根據(jù)試驗(yàn)任務(wù)要求,水工試驗(yàn)?zāi)Ｐ蜑檎龖B(tài)模型.通過試驗(yàn),改進(jìn)原設(shè)計方案的表孔溢洪洞設(shè)計,取消隔墻,加長收縮距離,減小收縮角度,將斜井坡度調(diào)整變緩,將反弧半徑適當(dāng)加大,降低消力池底板高程.

福生水電站采用底流式消力池消能。其特點(diǎn)是水頭低、流量大,是典型的低佛氏數(shù)消能,加之自由溢流壩、翻板門泄水閘、沖沙閘聯(lián)合泄洪,因此翻板門運(yùn)行工況有無限制、泄流能力及消能效果能否滿足設(shè)計要求就需要進(jìn)行深入研究。經(jīng)過斷面模型試驗(yàn),優(yōu)化了輔助消能工布置,改善了流態(tài),縮短了池長,提出了翻板門小洪水工況下的不穩(wěn)定流范圍,為設(shè)計提供了依據(jù)。

根據(jù)福生水電站沖沙閘佛氏數(shù)低消能效果差的特點(diǎn),采用物理橫型試驗(yàn)方法對沖沙閘的泄流能力、水面線、流態(tài)、消能效果及對下游河道沖刷影響進(jìn)行了試驗(yàn)研究,提出了優(yōu)化后的消耗建筑物型式和結(jié)構(gòu)尺寸,為設(shè)計提供了依據(jù)。

本義對連續(xù)式和分散式兩類船閘引航道口門區(qū)及分散區(qū)船閘中間渠道內(nèi)的水流運(yùn)動特性及影響船舶航行和停泊的主要因素進(jìn)行了研究，提出了改善通航水流條件的措施和優(yōu)化布置方案。

景洪水電站左岸廠房樞紐布置水工模型試驗(yàn)研究——在高水頭、大流量、發(fā)電及通航要求高的狹窄河谷中進(jìn)行大型水利水電工程樞紐布置是較復(fù)雜的問題。文章結(jié)合景洪水電站左岸廠房樞紐布置方案整體水工模型試驗(yàn)研究，探討了對通航建筑物及其他建筑物的相互位置、消力...

在高水頭、大流量、發(fā)電及通航要求高的狹窄河谷中進(jìn)行大型水利水電工程樞紐布置是較復(fù)雜的問題。文章結(jié)合景洪水電站左岸廠房樞紐布置方案整體水工模型試驗(yàn)研究,探討了對通航建筑物及其他建筑物的相互位置、消力池體形、尺寸等進(jìn)行的大量試驗(yàn)及相互位置的優(yōu)化選擇,推薦出了較合理的樞紐布置方案,為設(shè)計提供了較可靠的依據(jù)