坝前流态与地下电厂引水流量探讨

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：图4-2070+6年地形和56700m3/s流量下的坝前流态示意图右侧边滩发育过程中，地下电厂发电流量的流路逐渐萎缩，70+6年末成为右侧边滩上的一条串沟。40+2年～50+4年期间，通往地下电厂的水流开始集中，流路缩窄，并随滩面的淤高逐渐变浅，成为串沟，其过流能力较小。在没有地下电厂情况下，右电厂前即已存在较严重的横向水流。

与没有地下电厂情况下的试验结果相比，本次30+2年～70+6年系列试验的大坝坝前河段的流态变化有如下特征:

(1)70+6年末地下电厂发电流量经过坝前，造成了大坝坝前弯道环流流态的形成。

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图4-20　70+6年地形和56700m3/s流量下的坝前流态示意图

(2)右侧边滩发育过程中，地下电厂发电流量的流路逐渐萎缩，70+6年末成为右侧边滩上的一条串沟。

(3)流向右电厂的水流分流后，绕过偏崖子山到达地下电厂正面，增大了右电厂前的横向流速，可达1.5m/s。

在30+2年末坝区淤积地形上，地下电厂发电流量的流动路径可通过凤凰山嘴至偏岩子山之间的广阔水域到达地下电厂正面，不能确定单一的流路位置。40+2年～50+4年期间，通往地下电厂的水流开始集中，流路缩窄，并随滩面的淤高逐渐变浅，成为串沟，其过流能力较小。右电厂前的水流随之成为地下电厂发电流量的主要来源。河势发展的结果使坝前溢洪道处形成了明显的弯道环流流态，系列年试验后期坝前流态趋于紊乱，并有局部深冲坑形成。

70+6 年末坝区淤积地形的右侧边滩高程已经超过145m，因此在35000m3/s和45000m3/s流量级下大坝上游右侧有部分滩面出露。模型#5断面至大坝前的大江主流最大流速在35000m3/s、45000m3/s、56700m3/s三个流量级下，分别是1.4m/s、3.2m/s、4.3m/s。抵达坝前后右转90°，横向流过右电厂前，横向流速约1.5m 左右。右边滩上过水通道已经萎缩，流量较小，其平均流速约为0.5m/s。在没有地下电厂情况下，右电厂前即已存在较严重的横向水流。由于地下电厂的运行对坝前河势的影响，在70+6年末的冲淤平衡地形上，流态将进一步恶化，横向水流强度增大，伴有弯道环流现象。在30+2年淤积地形上，地下电厂水流主要来自连通道和地下电厂正面(图4-21中A、C 两条流路)，其中上游主流直接来流 (A)占主要地位。右边滩淤积抬高后，正面来流流路的过流断面逐渐萎缩，演变成边滩上的串沟后与主流在模型#5断面相交。在50+4年时，此流路基本淤塞。在70+6年淤积地形上，地下电厂正面来流绝大部分是来自坝前的主流(图4-21中线路B)。此时地下电厂的6台机组发电流量(5400m3/s)能够得到保证。按表面流速及过流面积估算，B、C 两个流路的流量各占地下电厂发电流量 (5400m3/s)的40%和50%，另有10%流量来自萎缩后的流路A。

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图4-21　发电流量进入地下电厂的路线示意图(等高线所示为70+6年淤积地形)

坝前流态与地下电厂引水流量探讨

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