多级孔板消能泄洪洞的研究与工程实践

内容简介

本书介绍了多级孔板消能泄洪洞在黄河小浪底工程中提出的历史和技术背景，详细阐述了多级孔板消能技术及其有关方案论证的长达近十七年的漫长历程。本书通过对近百个各种比尺的常压和减压模型试验研究的成果，从消能机理及消能效果、空化和空蚀、水流脉动对衬砌结构及围岩的影响、原型与模型的相似关系来全面论证多级孔板消能技术的可行性，并通过碧口水电站排沙洞所作的原型试验，进一步证实了该技术是可行的。书中还介绍了小浪底工程多级消能孔板泄洪洞在不同水位进行的原型观测试验，进一步证实了多级孔板消能技术是可靠的，为导流洞改建为永久泄洪洞开辟了新的途径。 2100433B

《泄洪洞工程实践/溪洛渡水电站工程技术丛书》是对泄洪洞工程建设的纪实，力图让参建者全面再认识泄洪洞工程建设全过程，促使后续工程在技术和管理水平再上一个新台阶。《泄洪洞工程实践/溪洛渡水电站工程技术丛书》可供水利水电工程技术人员、管理人员和高等院校水利水电专业师生参考。希望《泄洪洞工程实践/溪洛渡水电站工程技术丛书》能为推动我国水工隧洞的设计、施工和管理水平的整体提升作出有益贡献。

多级孔板消能，在有压泄水隧洞内沿程设置多个环状孔板,使高速水流经一系列收缩、扩散而耗散其动能的一种消能方式。若设置于洞身前段,可使其后占全长大部分的衬砌只受低水压和低流速作用,具有一定的技术经济优越性。如流量不变,则因孔板前后流速分布改变使洞中心流速加大而洞壁流速降低。当孔板本身抗蚀耐磨,并与洞壁固结坚牢时,消能效果较好。

1 综述

1．1 基本情况

1．2 主要成果

1．3 体会与愿景

2 设计篇

2．1 概述

2．1．1 工程概况

2．1．2 工程等级及洪水标准

2．1．3 基本资料及主要数据

2．1．4 泄洪消能建筑物布置格局

2．2 泄洪洞设计历程

2．2．1 布置原则

2．2．2 可研阶段推荐布置方案

2．2．3 对可研推荐方案的优化

2．2．4 水力学模型试验研究

2．3 地质条件

2．3．1 左岸泄洪洞工程地质条件

2．3．2 右岸泄洪洞工程地质条件

2．4 泄洪洞总体布置

2．4．1 隧洞轴线

2．4．2 进水塔

2．4．3 有压隧洞段

2．4．4 工作闸门室

2．4．5 工作闸门室通气洞

2．4．6 无压隧洞段

2．4．7 龙落尾段

2．4．8 补气洞布置

2．4．9 掺气设施布置

2．4．10 明渠段

2．4．11 挑流鼻坎段

2．5 泄洪洞水力特性与体型设计

2．5．1 泄流能力

2．5．2 水流流态

2．5．3 压力分布

2．5．4 水流速度和水流空化数

2．5．5 龙落尾段掺气减蚀措施研究

2．5．6 出口挑流水舌归槽情况

2．6 泄洪洞结构设计

2．6．1 进口结构设计

2．6．2 有压隧洞段结构设计

2．6．3 闸门室结构设计

2．6．4 无压隧洞上平段结构设计

2．6．5 龙落尾段结构设计

2．6．6 挑流鼻坎结构设计

2．7 泄洪洞运行方式研究

2．7．1 泄洪洞整体运行方式

2．7．2 泄洪洞单洞运行方式

2．8 泄洪洞抗冲耐磨材料选择

2．8．1 泄洪洞对材料的要求分析

2．8．2 抗冲耐磨材料选择

2．9 下游河道防护设计

2．9．1 下游河道防护原则

2．9．2 下游河道防护范围

2．9．3 水力模型试验成果

2．9．4 下游河道防护方案

2．10 设计小结

3 施工篇

3．1 施工总体情况

3．1．1 工程简况

3．1．2 工程地质情况

3．1．3 主要参建单位

3．1．4 主要设计指标

3．1．5 主要工程量

3．1．6 工程总布置

3．1．7 工程总进度

3．2 开挖支护

3．2．1 开挖施工布置

3．2．2 有压段开挖

3．2．3 工作闸门室开挖

3．2．4 无压段开挖

3．2．5 龙落尾段开挖

3．2．6 出口明挖

3．2．7 洞室支护

3．2．8 特殊部位及不良地质洞段开挖支护处理

3．2．9 开挖支护小结

3．3 泄洪洞混凝土

3．3．1 混凝土施工布置

3．3．2 进水塔施工

3．3．3 有压段施工

3．3．4 工作闸门室施工

3．3．5 无压段施工

3．3．6 龙落尾施工

3．3．7 明渠段施工

3．3．8 挑坎施工

3．3．9 混凝土温控与防裂

3．3．10 混凝土过流面处理

3．4 闸门与启闭机安装

3．4．1 工程概况

3．4．2 工程特点

3．4．3 泄洪洞进口事故闸门施工过程及控制

3．4．4 固定卷扬式启闭机施工过程及控制

3．4．5 中闸室工作闸门施工过程及控制

3．4．6 液压启闭机施工过程及控制

3．4．7 质量保证措施

3．4．8 施工效果

3．4．9 经验小结

3．5 灌浆与基础处理

3．5．1 基本概况

3．5．2 施工难点及应对措施

3．5．3 施工规划

3．5．4 施工布置

3．5．5 灌浆施工

3．5．6 灌浆成果分析

3．5．7 经验小结

3．6 技术创新

3．6．1 概述

3．6．2 开挖施工技术创新

3．6．3 混凝土施工技术创新

3．6．4 新材料应用

3．6．5 技术创新小结

3．7 施工小结

4 运行篇

4．1 泄洪洞初期运行情况

4．2 安全监测

4．2．1 泄洪洞及出口边坡安全监测

4．2．2 水力学原型观测

4．2．3 中闸室环境量观测

4．3 运行中关注问题的探讨

4．3．1 进口立轴漩涡

4．3．2 闸门和启闭机

4．3．3 通气补气的情况

4．3．4 掺气坎掺气减蚀效果

4．3．5 出口挑坎挑流效果

4．3．6 出口挑流消能效果及下游防护

4．3．7 雾化范围及强度

4．4 运行小结与建议

5 结语

致谢

参考文献2100433B