东河水库溢洪道、输水隧洞水工模型试验研究((2)

5  修改方案试验成果及分析

5.1  改进措施

根据水工模型试验成果，对原设计方案进行如下修改：

1）将原设计中出口闸墩下游端体型由圆形改为椭圆曲线；

    2）消力池底板高程由1720.162m降至1619.162m,消力池深度由3.838m加深至4.838m。为确保消力池不受左侧回流影响,增加左侧边墙;

    3)上阶段设计由于担心泄洪输水隧洞进出口受溢洪道泄洪的影响流量系数取值偏小,导致泄洪洞在500年一遇以上洪水位（隧洞下泄流量77.8m³/s）时0+135—0+194.14出现明、满流交替现象。因隧洞超泄能力小,加之泄水建筑物泄流量已满足大坝防洪要求,故水库在高水位运行(大于1742.28m)泄洪洞应限制开度运行,此时闸门最大开度为2m(孔口2.5×2.5m)。

5.2   试验成果小结

  1)溢洪道通过不同频率流量下的库水位模型实测值均略小于理论计算值，表明溢洪道的泄流能力能够满足设计要求；

2)溢洪道泄槽内水流在设计流量下和校核流量下虽然均产生冲击波，但对水流下泄影响不大。

3）原设计水流在溢洪道闸墩尾部出现水流脱离边界现象,并产生“V”形空腔,分析其主要原因,在于水流在闸墩范围内流速梯度变化过大，闸墩尾部体型不太合理。经修改闸墩体型后“V”形空腔基本消失。

4)在不同频率流量下，修改后的消力池消能效果较好，经消力池下泄的水流均比较平顺；隧洞泄洪对消力池流态及水深影响不大；消力池后下游河道水流较为平顺，水深沿河道横断面分布比较均匀。

5)溢洪道进水渠水流流态较为平顺；进口水流流态对上游坝脚无不利影响。

         修改后溢洪道水力要素表（P=0.1%,Q=526.8 m³/s）

 修改后泄洪洞水力要素表（P=0.1%,Q=61.8 m³/s）

         溢洪道流量系数0.341～0.373之间;泄洪洞(闸门开度2.0m)流量系数0.665～0.706之间。

6   结语

1）              东河水库通过模型试验较好地得出了溢洪道、泄洪洞水位流量关系曲线，为今后水库运行制定调度计划提供了依据；

2）              通过模型试验对原设计不合理之处进行了修改，为下阶段工程设计打下了基础；

3）              溢洪道、泄洪输水隧洞进出口均交叉，原设计过程中担心泄洪时会相互影响，从而降低泄洪建筑物泄流能力；两建筑物共用一个消力池，消力池体型为“五”边形，消力池消能效果较差。通过模型试验彻底打消了设计人员的疑虑，为今后在狭窄河谷修建水工建筑物提供了很好的实例；

4）              水工模型试验虽能反映一定的实际，但今后工程完工投入运行后应加强观测，并对试验参数进行修改，总结经验为类似工程服务。

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