Page 7 - 2023年第21卷第2期
P. 7

B
                  可见 F(Q)>       ,且 F(Q)<F(Q),这表明 IXB11布置方案中,对应的下游河道消能承载力主要
                                              2
                                       1
                             sin θ
              由模式 2,即起调水位与校核洪水工况综合决定,而设计方案的泄洪规模对于所在河段而言偏大。
                  进一步的试算研究表明,对于 IXB11方案对应的下游河道宽度,能够满足消能荷载的起调水位与
                                                3
                                                           3
              校核洪水最大泄洪规模分别为 1163m ?s、2726m ?s。
                  试算步骤如下:步骤 1.将起调水位运行工况的下泄流量按 5%的比例第次缩减;步骤 2.校核水
              位工况的下泄流量可根据工作闸门处顶端处工作水头的 0.5次方比例关系计算得到:

                                      Q       H   - 765 - 9 .5  832.23 - 765 - 9.5
                                       校核  =   校核          =                 = 2.344
                                        785 槡
                                      Q       785 - 765 - 9.5  槡 785 - 765 - 9 .5
                  步骤 3.起调水位工况的下游河道水位按下游水位流量关系得出,校核洪水工况由于枢纽总下泄
              流量不变,仍取原值;步骤 4.分别计算 F1(Q)、F2(Q)、F3(Q),取其最大值与下游河道斜长 140m
                                                                                  3
              相比较,当接近 140m时即得到试算结果,即泄洪洞最大泄量约为 2726m ?s。
                  图 3给出了挑流鼻坎不同挑角情况下的计算结果,结果表明,挑流鼻坎挑角在 10°~40°变化范围
              内,其量值大小对计算结果的影响甚微,基本可以忽略不计。
                  上述计算结果表明,IXB11方案中的泄洪洞布置方案由于出口位置处下游河道狭窄,难以承受消
              能荷载作用,因此泄洪规模设计值偏大。
                  为此,设计单位在技施阶段对泄洪洞布置方案进行了调整,在泄洪洞泄洪规模保持不变的前提
              下,通过调整泄洪洞布置轴线,将泄洪洞出口下移至河道相对开阔的断面位置,并对出口消能区进行
              了适当的河道拓挖处理,从而形成了白鹤滩泄洪洞最终布置方案,该方案中泄洪洞与下游河道夹角为
              40°,泄洪洞出口所在位置处下游河道库水位最小宽度为 170m。沿泄洪洞出口轴线方向河道斜长为 170?
              sin40° = 264 (m),这个量值与 IXB11方案的 140m相比,有大幅增加。表明下游河道完全能够承受如
              此量级泄洪洞泄洪规模的消能负荷作用。
                  经试算可以得到,新的泄洪洞布置方案在起调水位与校核洪水工况下,对应于 30°的出口鼻坎挑角,
                                                             3
                                                                        3
              最大下泄流量可以提高约 21.4%,即分别达到 2032m ?s、4965m ?s。
                  图 4给出了泄洪洞最终布置方案挑流鼻坎挑角与最大泄量之间的关系,从图 4可以发现,随出口
              鼻坎挑角的增大,允许的泄洪洞最大下泄流量有一定程度的减小。这表明,采用相对较小的出口鼻坎
              挑角,有利于获取更大的泄洪洞最大流量允许值。
















                            图 3 F(Q)~Q关系曲线                           图 4 出口挑角与最大流量上限值的关系
                         Fig.3 RelationcurveofF(Q)~Q        Fig.4 Relationshipbetweenbucketangleandmaximumflowdischarge


              4 估算方法在大型泄洪洞工程中的应用


              4.1 溪洛渡泄洪洞 溪洛渡水电站 3#泄洪洞出口对应的下游河道比较狭窄,枯水期宽度为 80m,泄
              洪洞布置轴线与下游河道夹角为 26°,因此有 B = 80m ,α = 26° 。在宣泄 2年一遇运行工况下,需要开
                                                                       3
              启 8个深孔与 2条泄洪洞泄洪,对应的电站发电流量为 3814m ?s,该运行工况下泄洪洞泄量较大,而
                                                                                                —  1 0 9 —
   2   3   4   5   6   7   8   9   10   11   12