段宏江,赵 妍,刘 君

(中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司，西安 710065)

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大石峡水利枢纽工程是国务院批准近期实施的 172 项国家重大节水供水工程建设项目之一，工程位于新疆阿克苏河一级支流库玛拉克河中下游的大石峡峡谷河段，主要功能是向塔里木河干流以灌溉为主，结合防洪、兼顾发电等综合利用。大石峡水电站是库玛拉克河上的龙头水库电站，其径流河水来源于高山积雪融化，水库正常蓄水位1 700.00 m，水库总库容 11.7亿m3，多年平均年发电量18.93亿kWh，装机年利用小时数2 524 h，拦河坝最大坝高247 m，是目前在建的世界最高混凝土面板堆石坝，电站装有3台单机容量250 MW混流机组，是新疆单机容量和装机容量最大的常规水电站。大石峡水电站的过机泥沙呈现出“两大一高”的特征：泥沙含量大，多年入库平均含沙量达到3.15 kg/m3；泥沙粒径大，入库悬移质泥沙颗粒级配平均粒径为0.049 mm；泥沙硬度高，莫氏硬度>7 的硬矿物成分含量达50%以上[1]。根据作者在黄河流域、甘肃地区、新疆地区等多泥沙河流上多年的水轮机防泥沙磨蚀设计经验，初步判断大石峡水轮机运行后泥沙磨损比较严重，必须引起各方足够重视。

大石峡水利枢纽采用了引水岸边式地面厂房布置，作为龙头电站规划了较大的水库调节库容，但是为了灌溉防洪，枢纽大坝机组段取水口的位置相对较低，很难完全防止推移质泥沙进入引水发电系统。通常认为水轮机磨蚀是水轮机在空蚀与泥沙磨损联合作用下的破坏现象[2-4]，近年来的实践证明,在空蚀和泥沙磨损联合作用时，水轮机过流部件的磨损加速，是由于空蚀现象加剧了泥沙磨损的强度；此……