[硕士]瀑布沟水电站截流模型试验研究与水流数学模型计算分析

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内容简介

[硕士]瀑布沟水电站截流模型试验研究与水流数学模型计算分析
  学科专业: 岩土工程
  授予学位: 硕士
  学位授予单位:武汉理工大学
  学位年度:2010
  瀑布沟水电站是大渡河流域水电开发的控制性水库之一,是一座以发电为主,兼有防洪、拦沙等综合效益的特大型水利水电枢纽工程。工程施工采用围堰挡水、隧洞导流、大坝基坑全年施工的导流方式。主要有以下难点需研究解决:(1)天然河床比降大;(2)根据现场条件,截流实施时,难以采取措施进行戗堤龙口护底,截流的施工风险及对策也需要进行深入研究。(3)截流场地较为狭窄、截流备料料源分散,施工布置较困难,截流进占方式的选择显得尤为关键。鉴于大渡河自古以来就是闻名天下的天堑以及瀑布沟水电站截流水力学指标高、综合难度大的突出特点,其成功实施将为可冲刷河床高流速、大落差截流工程起示范作用。
  本文通过定床试验对截流戗堤双向进占合拢和右岸单向进占合拢试验进行了比较选择截流方案。采用单戗立堵截流方式,开创世界级大流量、大落差同类难度河道截流的先例。本文主要研究内容如下:
  (1)根据重力相似准则进行了截流模型试验,龙口局部动床上进行了不保护的戗堤进占合拢试验、龙口设置拦石坎方案的戗堤进占合拢试验、及龙口设置钢丝网护底方案动床试验。截流戗堤龙口设置拦石坎进占合拢试验,研究了降低截流难度的方式。由于实现高强度抛投,戗堤稳定,堤头无较大坍塌现象发生,龙口合龙段平均损失率仅约15%,截流过程中抛投的大块石流失很少。在高流速、龙口大单宽能量、深覆盖层条件下,无护底,河床稳定,开创高难度河道截流的成功先例。在截流场地狭窄、截流备料料源分散、施工布置较困难、单戗和堤窄(戗堤仅25m宽)的进占截流条件下,在龙口合龙攻坚期(龙口水面宽40.8m到5.6m)实现高强度抛投,最高小时平均强度为3352m3,达到了国际先进水平。
  (2)在截流模型试验结果的基础上,采用平面二维及三维水流数学模型,详细计算了截流时不同龙口宽度下导流洞进口至坝轴线约750m长河段内的水流条件,计算结果提供龙口区域详细的水力参数,包括局部区域的水流流态、二维流速分布以及水位等值线图、戗堤轴线位置的流速分布等。根据不同工况的计算结果及其分析,为安全、经济的截流施工提出建议。通过水力学试验及其基础上的计算分析、周密的施工组织安排,为瀑布沟工程提前成功截流提供了科学技术支持。
  

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 发表于2012-03-07   |  只看该作者      

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