Page 6 - 2023年第21卷第2期
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头),m。
                  对于等宽挑坎,岩基河床冲坑深度 T的计算,我国目前较普遍采用的计算公式为:
                                                           0.5 0.25
                                                      T = Kq Z - h t                                    (6)
                                                                               3
              式中:t为下游水面至坑底的最大水垫深度,m;q为坎顶单宽流量,m ?(s·m);Z为上下游水位差,
              m;T为冲坑深度,河床面与坑底的高差,m;h为下游水深,m;K为冲刷系数,主要与河床的地质
                                                          t
                                                                            - 0.3
              条件有关,其数值见表 2。当抗冲流速 V已知时,可通过 K = 2.71 × V 计算                          [26] 。
                                                   表 2 基岩冲刷系数 K值
                                            Table2 Kvalueofbedrockscourcoefficient
                  可冲性类别             难冲              可冲                   较易冲                   易冲
               节理裂隙    间距?cm        >150           50~150                20~50                  <20
                                                                                        很发育,节 理 (裂 隙 ) 3组
                               不发育,节理(裂      较发育,节理(裂隙) 2~      发育,节 理 (裂 隙 ) 3组 以 上,
                       发育程度                                                             以上, 杂 乱, 岩 体 被 切 割
                               隙) 1~2组,规则    3 组,呈 X形,较规则       不规则呈 X或米字形,不规则
                                                                                        呈碎石状
               岩基构造    完整程度        巨块状              大块状               块石、碎石状                  碎石状
                特征     结构类型       整体结构            砌体状结构                 镶嵌结构                  碎裂结构
                               多为 原 生 型 或 构  以构造型为主,多密闭, 以构造或风化型为主,大部分                  以 风 化 型 或 构 造 型 为 主,
                       裂隙性质    造型,多密闭,延      部分微张,少有充填,胶        微张,部分张开,部分为粘性           裂隙 微 张 或 张 开, 部 分 为
                               展不长           结好                 土充填,胶结较差                粘性土充填,胶结很差
                        范围        0.6~0.9          0.9~1.2              1.2~1.6               1.6~2.0
                  K
                        平均          0.8              1.1                  1.4                   1.8
              注:适用范围为水舌入水角 30°~70°。

                  根据式(1)—式(6),可以对泄洪洞初步设计方案的合理性进行评估,也可以通过计算不同流量条
              件下的 F(Q),并建立 F(Q)~Q关系曲线,然后根据实际的下游河道宽度,定量估算适合于该河道宽
              度的泄洪洞最大流量。


              3 白鹤滩 3#泄洪洞最大泄洪规模估算研究


                  以白鹤滩水电站可研阶段推荐的 IXB11布置方案 3#泄洪洞为例进行泄洪洞最大泄量估算研究。
              IXB11方案 3#泄洪洞出口对应的下游河道比较狭窄,枯水期宽度为 70m,泄洪洞布置轴线与下游河道
              夹角为 30°,因此有 B = 70m,α = 30°。按照起调水位 785m与校核水位 832.23m分别计算水舌挑距与
              下游河道冲刷坑深度,如表 3所示。计算中,下游河道基岩抗冲流速为 8~10m?s,按 9m?s取值,计
              算可得冲刷系数 K = 1.4 。

                                   表 3 白鹤滩水电站 IXB11方案挑流水舌挑距与下游冲刷计算结果
                 Table3 Calculationresultsoftrajectorylengthanddownstream scourofIXB11schemeofBaihetanHydropowerStation

                                                                                3
                                                     3
                                                                    3
               特征洪水     上游水位?m     下游水位?m      泄量?(m ?s)   机组流量?(m ?s)   总泄量?(m ?s)    挑距?m      最大冲深?m
                起调        785        597.18    1673(1孔)       3286.8         5516       273.2      31.68
               校核洪水      832.23      632.46    12376(3孔)        0           42335       317.0      22.73
                                  T T 2
                                   1
                  因此有,F(Q) = + + Δ L = 31 .683 + 22.733 + 317.0 - 273.2 = 207.0(m)
                                  J J
                                   1  2
                     B
                  而     = 70 × 2 = 140(m)
                    sin θ
                —  1 0  —
                     8
   1   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11