瀑布溝水電站截流模型試驗研究與水流數(shù)學模型計算分析.pdf

1、瀑布溝水電站是大渡河流域水電開發(fā)的控制性水庫之一，是一座以發(fā)電為主，兼有防洪、攔沙等綜合效益的特大型水利水電樞紐工程。工程施工采用圍堰擋水、隧洞導(dǎo)流、大壩基坑全年施工的導(dǎo)流方式。主要有以下難點需研究解決：(1)天然河床比降大；(2)根據(jù)現(xiàn)場條件，截流實施時，難以采取措施進行戧堤龍口護底，截流的施工風險及對策也需要進行深入研究。(3)截流場地較為狹窄、截流備料料源分散，施工布置較困難，截流進占方式的選擇顯得尤為關(guān)鍵。鑒于大渡河自古以來就是

2、聞名天下的天塹以及瀑布溝水電站截流水力學指標高、綜合難度大的突出特點，其成功實施將為可沖刷河床高流速、大落差截流工程起示范作用。
　　 本文通過定床試驗對截流戧堤雙向進占合攏和右岸單向進占合攏試驗進行了比較選擇截流方案。采用單戧立堵截流方式，開創(chuàng)世界級大流量、大落差同類難度河道截流的先例。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　 (1)根據(jù)重力相似準則進行了截流模型試驗，龍口局部動床上進行了不保護的戧堤進占合攏試驗、龍口設(shè)置攔石坎方

3、案的戧堤進占合攏試驗、及龍口設(shè)置鋼絲網(wǎng)護底方案動床試驗。截流戧堤龍口設(shè)置攔石坎進占合攏試驗，研究了降低截流難度的方式。由于實現(xiàn)高強度拋投，戧堤穩(wěn)定，堤頭無較大坍塌現(xiàn)象發(fā)生，龍口合龍段平均損失率僅約15％，截流過程中拋投的大塊石流失很少。在高流速、龍口大單寬能量、深覆蓋層條件下，無護底，河床穩(wěn)定，開創(chuàng)高難度河道截流的成功先例。在截流場地狹窄、截流備料料源分散、施工布置較困難、單戧和堤窄（戧堤僅25m寬）的進占截流條件下，在龍口合龍攻堅期（

4、龍口水面寬40.8m到5.6m）實現(xiàn)高強度拋投，最高小時平均強度為3352m3，達到了國際先進水平。
　　 (2)在截流模型試驗結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用平面二維及三維水流數(shù)學模型，詳細計算了截流時不同龍口寬度下導(dǎo)流洞進口至壩軸線約750m長河段內(nèi)的水流條件，計算結(jié)果提供龍口區(qū)域詳細的水力參數(shù)，包括局部區(qū)域的水流流態(tài)、二維流速分布以及水位等值線圖、戧堤軸線位置的流速分布等。根據(jù)不同工況的計算結(jié)果及其分析，為安全、經(jīng)濟的截流施工提出建議。