导流底孔布置与泄流能力的优化

根据第三期截、导流和围堰挡水发电期间度汛泄洪需要,原推荐的三期导流度汛方案是:在泄洪坝段表孔下方,跨缝布置22个用弧形闸门控制的临时导流底孔,采用有压短管接明流泄槽型式,孔底高程56.5m,孔口尺寸6m×8m,下游出口鼻坎顶高程55.0m。鉴于三期导流底孔的重要性和运行条件复杂,上、下游水位变幅大,最大流速可达29m/s(门槽段)～35m/s(泄槽段),底板高程又低,如何预防水流挟带石渣和泥沙引起的磨损与引发的水流空化、空蚀问题尤为突出,它是保证底孔安全运行的关键,需精心设计、深入研究。

经过大量水工模型试验研究和设计方案的比选工作,最后优选的导流底孔的布置与体型是:在表孔下方跨缝布置22个用弧形闸门控制的临时导流底孔,采用有压长管接短明流泄槽型式,孔口尺寸6.0m×8.5m,中部16个底孔进口底高程为56m,有压段出口底高程为55.0m,泄槽末端鼻坎高程为55.11m,挑角10°;两侧各3个边孔将压力段进、出口高程分别抬高至57.0m和56.0m,其中各2孔采用鼻坎高程为57.03m,挑角17°,两端边孔鼻坎高程为58.59m,挑角25°。为满足截流要求,两端各一孔的鼻坎预留二期混凝土,截流后浇筑完成度汛。

导流底孔设计的最大截流流量为9010m3/s,截流前上游围堰拆除至高程57.0m,下游围堰拆除至高程53.0m。在截流流量9010m3/s、不同葛洲坝库水位时的截流落差试验成果见表2.3。三期导流及度汛期间,导流底孔及各种泄洪设施的泄流能力见表2.4。

表2.3　截流落差试验成果　单位:m(www.xing528.com)

表2.4　三期导流度汛泄流能力