柳树水利枢纽坝区松动岩体的水力学特性

万安水利枢纽纽泄洪建筑物水力学研究

黄河宁蒙河段面临水资源供需矛盾尖锐、洪水威胁严重、水质污染日趋严重,河口生态环境恶化等重大危机,大柳树水利枢纽工程的建设可起到反调节、防凌(防洪)的重要作用,并能促进区域生态环境改善、改变群众生存环境,保障粮食生产、促进农村经济发展及能源重化工基地的建设,带动地区经济又快又好地发展,以维持黄河健康生命,保障黄河安澜,使宁蒙河段长治久安。

水布垭导流隧洞具有水头高,流量大,洞线长,地质环境差等特点,因而技术问题较多,难度较大。为此,进行了大量的试验研究。主要试验成果有:泄流能力及影响泄流能力的主要因素,压力特性及改善压力特性措施,出口消能防冲措施的比较等。这些试验成果为工程优化设计提供了科学依据。

水布垭枢纽放空洞主要承担水布垭工程施工期后期导流及完建后大坝检修时放空水库的任务。它具有水头高、流速大、运行时间长、水位变幅大等特点。借助系列水工模型试验对水布垭放空洞的泄流能力、压力特性及关键部位的空化特性、闸门启闭力、出口鼻坎消能工体型及下游冲刷等进行了较深入的研究、分析。提出了一种新型消能工———双曲差动异型鼻坎,该鼻坎有良好的消能效果。在工作闸门区突扩跌坎处,选择合适的体型及通气设施并严格控制表面不平整度,可达到防止或减小空化的目的。

亭子口水利枢纽具有泄洪落差与泄洪单宽流量均较大、建筑物布置相对比较集中、下游河势复杂等特点。通过水工断面模型试验,对表、底孔体型及消能工进行优化,推荐表孔采用宽尾墩消力池联合消能型式,底孔采用突扩跌坎型式,并经过整体模型试验验证,其泄洪消能均能满足设计要求;通过在水工整体模型上对下游引航道左右岸线及河床的整治、隔流堤长度和堤头偏角调整等方面影响因素的比较优化,提出了可行的布置方案。

清远水利枢纽工程是继飞来峡水利枢纽后在北江干流上拟建的又一大型水利枢纽工程。该文采用物理模型试验方法对清远枢纽的整体布置、消能防冲、施工导流、船闸通航及电站发电等几方面水力学及泥沙关键技术问题开展研究,优化了枢纽的整体布置、消能防冲设计、电站进出口及船闸上、下游通航建筑物的布置,以及施工导流布置方案,达到了进水平稳、水头损失小、拦沙、排浮效果好的设计要求。研究成果可为平原河流大型水利枢纽的模型试验和工程设计提供参考。

水布垭放空洞具有工作水头高、流速大、上游水位变幅大等特点。针对其工作门区的突扩跌坎掺气体型,通过1∶25局部模型和1∶40减压模型,对该体型的水力特性及空化特性进行了试验研究,结果表明:放空洞在工作水头h0=0~110m范围内运行,工作门区突扩跌坎体型可免于空蚀破坏;工作门区侧扩跌坎体型设计参数相对应的临界工作水头hk为35~50m;工作水头h0=20m时,侧空腔浅小,底空腔基本消失,水流不能有效掺气,而侧冲击区有初生状态的蒸汽型空化发生,为安全计,宜采用抗蚀材料对边墙水流冲击予以防护。分析评估了该体型的抗空蚀破坏能力,研究成果为设计决策提供了科学依据。

黄河大柳树水库枢纽位于宁夏中卫以南黄河干流上,属黄河黑山峡河段,大柳树水库对黄河水资源的合理利用具有承上启下的重要作用,也是黄河上游自龙羊峡至青铜峡全长90km,唯一束被开发的可综合利用的高坝大库。

大柳树水利枢纽坝址位于黄河上游干流黑山峡峡谷出口处,上距兰州250km,下距银川160km,控制黄河流域总面积的33.6%,总径流量的58%,总输沙量的10%;水多沙少,水资源开发条件优越。拦河大坝拟采用面板堆石坝,正常高水位1380m,最大坝高163.5m。总库容110亿m3,经水库冲淤平衡,100年后还可永久保留50亿m3库容。水电站装机容量200万kw,年发电量78亿kw·h。大柳树水库与龙羊峡、小浪底水库为黄河水沙调控体系的三大骨干工程,大柳树水库具有承上启下、反调节径流、兼顾各方面利益的独特功能,是有利于黄河上、中、下游的战略性工程。其主要作用是:调节上游径流,增加黄河可用水源,缓解黄河断流,改善水沙条件,维持主汛期造床输沙流量,减轻河道淤积萎缩,提供生态用水,建设绿色屏障,防治荒漠化,改善生态环境;大幅度提高黄河上游梯级电站发电效益;提高宁蒙河段防洪标准;防治冰凌灾害;从治理和开发黄河全局出发,综合效益更大。另外,大柳树工程还是南水北调西线工程的调节水库与西电东送北部通道的调节枢纽,对于西部开发和黄河治理具有不可替代的战略作用。

大柳树水利枢纽是黄河上游唯一一座以灌溉、供水为主的水利枢纽。大柳树枢纽电站在黄河上游水电开发中具有重要的意义和作用，应尽快建设实施。

本文结合黄河大柳树水利枢纽工程的实践，介绍了采用电测深、联合剖面法和高密度电法查明地下一定深度范围内的ｆ３断层的倾向；采用声波法、地震波法确定岩体的弹性力学指标，从而为评价岩体质量及岩体分类提供了科学依据。

大柳树水利枢纽移民内安安置和外迁安置都有难度、淹没区的城镇相对较为富裕等,使得移民安置问题趋于复杂化。拟订的移民安置方案存在设计内容不充分、移民搬迁真实成本与现行移民成本计算不准、没有处理好项目投资市场化体制与移民实施政府行为之间的关系等问题。提出围绕"两项承诺、三项保证、四项扶持"的移民安置方案,建立从项目公司分红的利益补偿机制和移民个人养老保险,发展相关产业促进就业,给转型产业和移民职业教育以扶持政策等。

黄河大柳树水利枢纽位于宁夏回族自治区中卫县黑山峡河段。通过对坝区构造、区域深部构造特征及坝址区构造的分析，认为该地区构造发育，构造活动复杂，但是坝址没有蕴震和发震断层存在，故不存在抗断问题，坝址位于相对稳定地段，可安全修筑高坝。

布列依水电站泄水建筑物为８跨溢洪道，采用挑流鼻坎防止建筑物和左岸被大泄量水流冲刷，为此进行了多种模型试验，以探讨水力学特性，试验得出：双层挑流鼻坎结构辅以掺气装置掺气，可大大减轻水流对建筑物，左岸及河床的冲刷。

宜昌高坝枢纽水力学试验厅平面不规则,体型复杂,设计施工限制因素多,比选采用45m大跨度梯形钢屋架。文章针对其特点介绍了钢屋架的结构计算和节点设计。

九甸峡水利枢纽工程岩体变形特性研究——通过分析研究枢纽不同高程、不同风化程度、不同岩性的岩体的变形特性，基本得出了枢纽岩体变形特性及规律，为枢纽区各建筑物的设计验算提供了理论依据，为优化设计和节约工程投资奠定了基础　　

通过分析研究枢纽不同高程、不同风化程度、不同岩性的岩体的变形特性,基本得出了枢纽岩体变形特性及规律,为枢纽区各建筑物的设计验算提供了理论依据,为优化设计和节约工程投资奠定了基础

万安水利枢纽纽泄洪建筑物水力学研究

本文针对三河口水利枢纽泄洪放空底孔事故闸门动水关闭过程门体的水力学及流激振动问题,按重力相似准则和水弹性相似准则研制了比尺为1∶20事故闸门的水力相似模型和完全水弹性相似模型。通过模型试验,研究了事故闸门动水闭门过程中门体水力荷载和流激振动响应特性。研究结果表明:闸门上游底缘倾角由47°增大为57°时,上游底缘的最小压强由-98.0kpa增大为271.8kpa,有利于防止闸门底缘附近发生水流空化及减小闸门闭门力。研制的事故闸门水弹性模型试验模态结果与数值计算结果吻合较好。该事故闸门水弹性相似模型能够更直接的测量分析闸门的流激振动响应特性,为闸门的设计和运行提供技术支持,并可为类似工程事故闸门的结构优化设计及运行提供参考。

水利枢纽固定坝段应力分析——随着我国水电建设的蓬勃发展，水利工程中的应力分析研究也日益深入，尤其是对水利枢纽工程中固定坝段的应力分析直接影响了水利上程的稳定性和安全性。本文提出了水利枢纽固定坝段应力分析的主要任务，介绍了水利枢纽固定坝段应力分...

皂市水利枢纽泄洪消能建筑物水力设计根据坝址水文特性、规划要求及工程地形、地质条件,采用表底孔相间布置联合泄洪、表孔宽尾墩底流出流-底孔射流-消力池联合消能的泄洪消能型式,适应了五峰暴雨区洪水陡涨陡落、水位变幅大、泄流量大及消能区地质条件差等特点,成功地解决了中水头、大单宽流量、低佛氏数消能问题,为尽可能地不扰动下游右岸水阳坪滑坡体创造了条件。

高面板堆石坝具有很高的抗冲能力,即使在强震时面板全部失效或在正常运行时灌浆全部失效,渗流量都不足以冲动坝体堆石。工程实践及计算证明,堆石坝只有漏水问题,但坝体堆石不会被渗流冲失导致失事。