第二部分-工程水力学 - IAHR中国分会

第 二 部 分 工 程 水 力 学
后 期 参 与 永 久 运 行 期 的 泄 洪 和 放 空 运 行 。 导 流 洞 封 堵 后 , 布 置 了 两 层 进 水 口 , 下 面 一 层 的 进
水 口 位 置 比 较 低 , 按 水 库 放 空 运 行 要 求 设 计 , 上 面 一 层 的 进 水 口 高 程 按 水 库 正 常 泄 洪 运 行 要
求 设 计 。 通 过 建 设 两 条 不 同 高 程 的 联 接 洞 及 旋 流 涡 室 , 与 竖 井 衔 接 。 从 当 时 的 水 力 学 试 验 研
究 结 果 看 , 此 方 案 是 可 行 的 , 一 洞 多 用 的 方 案 兼 顾 了 不 同 时 期 过 流 任 务 , 充 分 发 挥 了 导 流 洞
的 作 用 , 可 以 大 大 节 省 投 资 。 鉴 于 当 时 沙 牌 导 流 洞 改 建 为 旋 流 竖 井 式 泄 洪 洞 尚 未 建 成 , 缺 少
原 型 过 流 的 运 行 经 验 , 此 方 案 最 终 未 被 采 用 。 从 公 伯 峡 面 板 堆 石 坝 水 平 旋 流 泄 洪 洞 的 运 行 观
测 成 果 看 , 将 导 流 洞 改 建 为 永 久 泄 洪 洞 兼 放 空 洞 在 技 术 上 是 可 行 的 。
中 国 目 前 正 在 设 计 的 双 江 口 和 两 河 口 等 300 m 级 的 高 土 石 坝 , 配 合 施 工 导 流 , 都 建 有
4-5 条 大 型 导 流 洞 , 有 的 改 建 为 电 厂 尾 水 洞 , 有 的 改 建 利 用 方 式 还 值 得 深 入 研 究 。 结 合 近 10
年 来 关 于 导 流 洞 改 建 为 旋 流 泄 洪 洞 的 研 究 和 实 践 经 验 , 可 以 开 展 兼 顾 永 久 运 行 期 的 泄 洪 和 水
库 放 空 运 用 要 求 、 合 理 设 置 孔 口 的 位 置 和 进 口 底 板 高 程 、 过 流 断 面 , 消 能 方 式 的 研 究 。
3.3 泄 水 建 筑 物 在 大 坝 抗 震 安 全 管 理 中 的 作 用
3.3.1 紫 屏 铺 面 板 堆 石 坝 泄 水 冲 沙 洞 震 后 运 用 情 况
紫 坪 铺 面 板 堆 石 坝 位 于 成 都 市 西 北 60 km 的 岷 江 上 游 , 距 2008 年 “5-12” 汶 川 地 震 中 心
17 km, 距 下 游 的 都 江 堰 市 9 km。 混 凝 土 面 板 堆 石 坝 最 大 坝 高 156 m, 另 外 建 有 溢 洪 道 、 引
水 发 电 系 统 、 冲 沙 放 空 洞 ,1# 和 2# 泄 洪 排 沙 洞 均 为 施 工 导 流 洞 改 建 。 工 程 于 2006 年 建 成 。
地 震 发 生 后 , 该 工 程 于 震 后 7 min 便 成 功 启 动 首 台 机 组 空 载 过 流 , 两 台 机 组 又 相 继 开 启 ,
下 泄 流 量 达 到 100 m 3 /s, 向 下 游 都 江 堰 市 和 成 都 市 提 供 生 活 保 障 用 水 ;13 日 下 午 14:28( 震
后 24 h) 成 功 打 开 冲 沙 洞 , 增 加 下 泄 流 量 280 m 3 /s; 由 于 入 库 流 量 已 增 至 600 m 3 /s, 库 水 位
不 断 上 涨 , 电 厂 运 行 人 员 经 过 努 力 , 于 13 日 17:28( 震 后 27 h) 成 功 开 启 2# 泄 洪 洞 闸 门 ,
使 水 库 总 下 泄 量 达 到 850 m 3 /s, 大 于 入 库 流 量 , 从 而 使 水 库 水 位 得 到 控 制 , 大 坝 安 全 风 险 得
到 缓 解 。5 月 14 日 ~20 日 期 间 , 库 水 位 控 制 在 830.0 m~831.0 m, 一 方 面 有 效 控 制 库 水 位 、
保 证 大 坝 安 全 、 满 足 下 游 供 水 , 另 一 很 重 要 的 任 务 是 为 库 区 抗 震 救 灾 维 持 一 个 稳 定 的 水 路 通
道 xiii,xiv,xv 。 震 后 对 泄 水 建 筑 物 进 行 了 全 面 检 查 , 冲 沙 防 空 洞 存 在 一 些 轻 微 的 破 坏 , 无 压 段 存
在 3 处 表 观 错 位 ( 最 大 为 50 mm); 泄 洪 洞 进 水 塔 启 闭 机 室 、 液 压 启 闭 机 控 制 系 统 等 出 现 不
同 程 度 的 损 坏 , 导 致 1# 泄 洪 洞 闸 门 无 法 在 震 后 及 时 开 启 。
3.3.2 沙 牌 泄 洪 洞 震 后 的 运 用 情 况
沙 牌 碾 压 混 凝 土 拱 坝 1# 泄 洪 洞 由 导 流 洞 改 建 为 旋 流 竖 井 式 泄 洪 洞 , 工 程 完 建 后 直 至 地
震 发 生 前 , 该 泄 洪 洞 一 直 没 有 机 会 泄 洪 。 震 后 5 月 14 日 , 该 泄 洪 洞 以 人 工 方 式 开 启 , 闸 门
开 度 10 cm, 下 泄 流 量 约 10 m 3 /s( 当 时 水 库 水 位 约 在 1864 m), 以 此 方 式 运 行 了 近 20 天 。5
月 底 , 电 厂 运 行 人 员 再 次 进 入 工 地 , 开 启 了 2# 常 规 泄 洪 洞 泄 洪 , 将 水 位 降 至 1805 m。1# 泄
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洪 洞 在 震 后 的 开 启 运 行 对 于 控 制 库 水 位 起 到 了 重 要 作 用 。
3.3.3 泄 水 建 筑 物 在 震 后 应 急 管 理 的 作 用
“5-12” 地 震 后 , 中 外 专 家 学 者 通 过 对 紫 屏 铺 工 程 等 泄 水 建 筑 物 在 地 震 后 的 运 用 情 况
分 析 和 现 场 考 察 , 总 结 了 大 坝 的 抗 震 安 全 管 理 经 验 及 教 训 15,xvii,xviii,xix,xx 。1) 大 坝 除 了 要 具 有
抗 震 性 能 外 , 还 有 其 他 风 险 管 理 问 题 , 比 如 放 空 水 库 ( 降 低 水 位 ) 的 设 施 是 否 具 备 xxi , 应 加
强 泄 洪 设 施 及 设 备 的 抗 震 安 全 性 , 确 保 应 急 条 件 下 的 使 用 。 对 处 于 高 地 震 烈 度 地 区 的 特 别 重
要 的 、 失 事 可 能 产 生 严 重 次 生 灾 害 的 泄 水 设 施 的 运 行 , 应 研 究 设 置 专 用 应 急 电 源 和 降 低 库 水
位 的 措 施 。2) 中 国 大 坝 专 家 潘 家 铮 院 士 认 为
19 , 除 了 要 考 虑 大 坝 结 构 的 抗 震 安 全 , 另 一 个
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