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高坝联合泄洪消力塘底板上举力分布特性研究

2012-11-13王怀明

长江科学院院报 2012年7期

王怀明,杨 敏

(天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室,天津 300072)

1 研究背景

多孔联合泄洪是高拱坝常用的泄洪方式,尤其在我国,大多高拱坝坝址处具有高水头、大流量、窄河谷的典型特点,坝后水垫塘承担着巨大的消能压力,多孔联合泄洪应用更为广泛。水垫塘底板稳定性是泄洪安全的关键,而上举力是底板稳定性的重要控制指标。由于上举力产生的原因尚未从理论上得到完善的解释,模型试验数据的统计规律显得十分重要。文献[1-8]从理论分析、公式推导、点面转换、功率谱、概率密度、统计规律、板块尺寸影响等各方面对底板上举力进行了研究。

前人对水垫塘底板上举力已经做了大量的研究,但是对高坝表深孔联合泄洪下,表孔泄洪对深孔泄洪水舌冲击点附近上举力的影响或者深孔泄洪对表孔泄洪水舌冲击点附近上举力的影响研究较少。

本文通过某工程模型试验,对表深孔无碰撞联合泄洪下,表深孔水流对各自水舌冲击点附近上举力的影响做了较为详细的分析,对类似工程水垫塘底板上举力的探讨及水垫塘底板的设计有一定的参考。

2 模型试验设计

某水电站是雅砻江干流上的重要梯级电站,枢纽主要建筑物由混凝土双曲拱坝、泄水建筑物和地下引水发电系统组成。拱坝最大坝高305m,坝址区河谷狭窄、地质条件复杂、边坡稳定条件较差,枢纽设计洪水流量(p=0.1%)为13 600m3/s,校核洪水流量(p=0.02%)为15 400m3/s。泄洪建筑物具有高水头、大流量、窄河谷的特点,泄洪消能和泄洪雾化问题成为该工程枢纽布置的控制因素之一。……

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