海马箐水库溢洪道整体水工模型试验研究及优化设计

2015-12-16段玫

水利规划与设计 2015年2期

段玫

(昆明市水利水电勘测设计研究院，云南昆明 650231)

1 工程简介

海马箐水库位于云南省昆明市宜良县，是一座以灌溉和县城供水为主，同时对下游起一定防洪错峰作用的中型水库。径流面积76．8km2，总库容为1610万m3，工程枢纽主要建筑物由大坝、溢洪道、输水泄洪隧洞组成。大坝为粘土心墙分区坝，最大坝高59．2m。

海马箐水库设计洪水标准为50年一遇，校核洪水标准为1000年一遇。泄洪任务由溢洪道和隧洞承担，当水库遭遇重现期50年及以下设计洪水时，泄洪任务由溢洪道承担，设计洪水位为1784．21m，下泄流量141．0m3/s;当水库遭遇重现期50年以上设计洪水时，即水库库水位超过设计洪水位时，泄洪任务由溢洪道和隧洞共同承担，校核洪水位为1785．58m，下泄流量 272．7m3/s(溢洪道 222．0m3/s+隧洞50．7m3/s);30年一遇消能防冲溢洪道下泄流量为120．0m3/s，相应水位1783．81m。

溢洪道布置于右岸，根据地形条件、轴线布置、消能方式等因素综合考虑，选择相对平直路线布置溢洪道，溢洪道由进口段、控制堰段、泄槽一、泄槽二、斜向挑流消能段组成，全长314．48m，控制段设驼峰堰，堰宽10m，由于受地形条件所限，消能方式选择斜向挑流消能。

2 水工模型试验成果

为验证溢洪道原设计方案在不同工况下的泄洪水流流态及消能效果，确定溢洪道末端的斜向挑坎体型参数，我院与中国水电顾问集团昆明勘测设计研究院科学研究分院共同进行溢洪道整体水工模型试验研究，为优选布置方案及体型优化提供技术支撑。原设计方案与水工模型试验修改方案成果比较见表1。

3 优化设计

最终推荐方案通过对挑坎体型调整并配合不等高台阶陡槽在各典型工况时水流出挑坎后落点合适，河床冲刷均不深，消能效果明显，各典型工况台阶上均无负压出现。且溢洪道在泄校核洪水时，沿程水深均低于设计边墙，但在下泄校核洪水、设计洪水、消能防冲洪水时，下游水位均超过隧洞边墙，需调整隧洞边墙高度。

根据溢洪道整体水工模型试验研究成果，我们在初步设计时对原设计进行如下优化，见表2。

溢洪道原设计方案及优化设计见图1、图2。

4 结语

通过水工模型试验研究，对溢洪道设计原方案的合理性进行验证，并针对溢洪道泄槽段泄流及末端的斜向挑坎体型的多次调整比较，推荐优选布置方案及体型参数，为体型优化提供了技术支撑。经优化设计后溢洪道布置合理，体型满足各工况下泄流要求，在各典型工况时水流出挑坎后落点合适，不等高陡槽台阶上均无负压出现，且河床冲刷均不深，消能效果明显。