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導流底孔是在壩體內設置的臨時泄水孔口,主要用於河床內導流的工程。採用隧洞導流的工程在施工後期,往往可利用壩身泄洪孔口導流,因此只有在特定條件下才設置導流底孔,例如二灘、烏江渡、東風等工程。一些閘壩式工程雖採用河床內導流的方式,但由於泄洪閘堰頂高程很低,可用閘孔導流,不必另設導流底孔,例如葛洲壩、大峽、凌津灘以及映秀灣等工程。有些工程的導流底孔還用於施工期通航和放木,例如水口、安康等工程。

導流底孔導流底孔

導流底孔一般均設置於泄洪壩段,也有個別工程在引水壩段內設導流底孔。導流底孔常置於壩段內,也有一些工程跨縫或在壩的空腔內設置,以簡化結構。絕大多數工程的導流底孔運用正常,但也有個別工程產生了空蝕。導流底孔在完成任務後用混凝土封堵,個別工程的導流底孔在水庫蓄水后又重新打開,改建為排沙孔。

1 導流底孔 -典型工程實例

導流底孔導流底孔
1.三門峽水利樞紐工程
三門峽水利樞紐採用分期導流,為滿足二期導流要求,在左岸溢流壩段設置了3mX8m(寬X高)導流底孔12個,該底孔也在完成導流任務后全部用混凝土封堵。水庫蓄水後為解決泥沙淤積問題又重新挖開改建為排沙底孔。其他採用分期導流的大型工程,例如新安江、丹江口工程均在溢流壩段設置導流底孔,用於二期導流。

2.水口水電站工程
水口水電站採用明渠導流,因明渠封堵后三期基坑內船閘工程施工期較長,圍堰設計擋水標準為全年十年一遇,洪水流量25200m3/s,為此在溢流壩段內預留了10個8mX15m(寬X高)大型導流底孔,在三期導流期間與溢流壩段缺口雙層泄流。雖曾遇超設計標準洪水,但由於底孔運用水頭較低,情況良好。
岩灘水電站也採用明渠導流,並在明渠壩段內設置了8個4mX10m(寬X高)導流底孔,該底孔與明渠壩段低缺口經歷了3個汛期的雙層泄流,並遭遇了超設計標準洪水,運用正常;銅街子水電站在導流明渠內建截流閘,明渠內3個非溢流壩段未設底孔,明渠於水庫蓄水前最後一個枯水期用截流閘封堵,用碾壓混凝土將明渠內三個壩段在汛前搶澆到頂,因此只在溢流壩段預留了兩個6mX8m(寬X高)的臨時導流底孔與兩個永久沖沙孔共同導流,該導流底孔只使用了一個枯水期。

3.長江三峽工程
三峽水利樞紐工程採用特大明渠導流。為滿足明渠封堵后三期碾壓混凝土圍堰擋水發電和百年一遇設計洪水流量837003/s的導流要求,泄洪壩段跨縫設置22個6.5mX8.5m(寬X高)導流底孔,並在底孔出口安裝弧形閘門以調控水庫初期發電水位,在進口還將設置反鉤檢修門。這將是中國導流底孔孔數最多,總過水麵積最大,且運用要求最高的工程。

4.為特定要求設置的導流底孔
二灘水電站採用特大型隧洞導流,本來可不設置導流底孔,但因導流隧洞要滿足雅礱江汛期大量漂木要求,進口未設中墩。為使進口大跨度截流閘門在隧洞堵頭施工的枯水期內只承受低水頭,藉以減輕閘門及門槽在結構上的難度,並為拱壩橫縫灌漿贏得時間,專門在壩下部設了4個4mX6m(寬X高)導流底孔,在堵頭施工期將壩前水位控制在閘門門頂高程以下,堵頭完成後即予封堵,不參加其他各施工階段導流。
烏江渡水電站也採用隧洞導流。由於隧洞進口段上覆岩體過薄且岩性軟弱,難以承受後期導流壩前高水位對隧洞施加的外水壓力,為此在壩內增設了一個7mXlOm的導流底孔,以滿足隧洞提前封堵的導流要求。該底孔有效地控制了隧洞堵頭施工期間的壩
前水位,並於當年汛期與放空洞聯合導流,保證了大壩的正常施工。該底孔系從壩后廠房安裝間下面通向下游,不影響機組安裝。
東風水電站因導流隧洞泄流能力不能滿足後期導流要求,在拱壩下部增設了3個6mX9m(寬X高)的導流底孔。
中國設有導流底孔的工程絕大多數都能正常運用,但也有極少數工程的導流底孔產生了空蝕。例如五強溪水電站在右溢流壩段留有5個7.5(8.5)mXlOm(寬X高)導流底孔,系在跨中及跨縫布置,受右溢流壩段前沿長度限制,底孔間距較小,開孔率約61%。在底孔與溢流壩段低缺口雙層過流期間,曾發生特大洪水,但底孔運用正常。在溢流壩段缺口加高以後,於1994年10月水庫蓄水前夕,又遇較大洪水,底孔在較高水頭下與缺口雙層泄流約80h,孔內流速超過20m/s,由於水流從未封閉的底孔進口閘門槽進入,水面出現直徑1~3m的立軸旋渦,孔內水流十分紊亂,下閘后在底孔進口段普遍發現了不同程度的空蝕,最大空蝕深度接近2m,削弱了閘門支座的承載能力,為保證工程安全,立即對支座進行了加固。其他工程例如丹江口水電站一部分導流底孔也發生過類似的空蝕。

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