Page 4 - 2023年第21卷第2期
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格局。我国小湾水电站在九五科技攻关研究中,通过提高坝身泄量与泄洪洞单洞泄量,将 2条泄洪洞
              优化为 1条泄洪洞,节省工程投资约 2亿元                   [14,16] 。我国特大型高拱坝工程,如溪洛渡水电站与白鹤滩
              水电站都针对坝身泄洪最大泄量开展了大量研究,在枢纽布置中采用了最高水平的坝身泄洪规模与国
              内最大的泄洪洞单洞泄量,分别布置了 4条与 3条泄洪洞。为减轻泄洪洞泄洪对下游河道的消能防冲
              难度,溪洛渡泄洪洞采用了两岸对称布置、对撞消能的布置方案。白鹤滩泄洪洞则采用了 3条泄洪洞
              均布置于左岸并对下游河道进行扩挖的布置方案。与上述工程不同的是,锦屏一级水电站                                            [2 - 3] 则在设
              计过程中通过开展大量的下游河道冲刷试验研究,调低了泄洪洞泄量规模。
                  可见,泄洪洞泄洪规模论证直接关系着枢纽总体布置、工程造价与泄洪运行的灵活性与安全性,
              是枢纽布置十分重要的先决性控制因素,但目前对于泄洪洞的泄洪规模确定问题鲜见相关研究报导,
              更多的只是类比已建工程进行评估。
                  本研究拟从研究下游河道冲刷出发,尝试进行单洞泄洪规模评估的量化研究,以期为相关设计工
              作提供量化依据。

                                             表 1 国内外部分大型泄洪洞技术指标
                                Table1 Technicalindexesofsomelargespillwaytunnelsathomeandabroad
                                                                     工作闸门尺寸       单洞泄量     最大流速
                序号      工程名       国家       坝型      坝高?m    布置方式                                     建成年份
                                                                                     3
                                                                                              3
                                                                    (孔数- 宽× 高)?m   ?(m ?s)  ?(m ?s)
                 1      奇科森       墨西哥     土石坝       261       ?        3 - 9.7 × 22  5790     ?      1980
                 2      胡佛        美国       拱坝       221     龙抬头        8 - 30 × 5   5500     46      1936

                 3      溪洛渡       中国       拱坝       278     龙落尾        4 - 14 × 12  4127     47      2013
                 4      白鹤滩       中国       拱坝       289     龙落尾        3 - 15 × 9.5  4084    47      2022
                 5      格兰峡       美国       拱坝       216     龙抬头       1 - 12.2 × 16  3900    39      1966
                 6      小湾        中国       拱坝       292     龙抬头       1 - 13 × 13.5  3811    45      2012
                 7      二滩        中国       拱坝       240     龙抬头      1 - 13.5 × 15.0  3800   45      1999
                 8      东风        中国       拱坝       168    一坡到底        1 - 12 × 21  3560     32      1995
                 9    英菲尔尼罗       墨西哥     堆石坝        ?      龙抬头      1 - 7.42 × 15.5  3450   39      1963

                10      瀑布沟       中国      堆石坝       186    一坡到底       1 - 11 × 11.5  3412    40      2010
                11     锦屏一级       中国       拱坝       305     龙落尾        1 - 12 × 14  3320    51.55    2013
                12      糯扎渡       中国      堆石坝       261.5  一坡到底        2 - 5 × 8.5  3313     39      2014
                13      构皮滩       中国       拱坝       232.5  一坡到底        1 - 11 × 12  3030             2011
                14      黄尾        美国       拱坝       160     龙抬头       2 - 7.6 × 19.6  2600           1968
                15      刘家峡       中国      重力坝       147     龙抬头        1 - 8 × 9.5  2205             1974
                16      乌江渡       中国     拱形重力坝      165    一坡到底        1 - 9 × 10   2160     43.1    1983
                17      洪家渡       中国     拱形重力坝      179.5  有压接无压       1 - 6.2 × 8  1643     37.5    2004

                18      去学        中国      堆石坝       164.2  一坡到底       1 - 5.4 × 4.8  787     33      2017


              2 定量分析方法的建立


                  从水力学角度看,确保泄洪洞挑流水舌归槽并减轻下游河道冲刷是水工水力学研究中的永恒课题
              之一。“小洪水干砸本岸、大洪水顶冲对岸” 是很多泄洪洞经常遇到的技术难题,其中的原因涉及两
              个方面:一是挑流鼻坎布置体型不够合理;二是下泄洪水能量超出了下游河道所能承受的最大消能荷
              载。前者通常通过体型优化试验研究予以解决,而体型优化需要以合理的泄洪规模为前提,若单洞泄

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