三門(mén)峽水利樞紐泥沙對(duì)泄水建筑物磨蝕現(xiàn)場(chǎng)檢查和分析

黃河三門(mén)峽水利樞紐是新中國(guó)成立后興建的第一座大型水利樞紐工程,工程從醞釀決策到規(guī)劃編制,從技術(shù)設(shè)計(jì)到機(jī)構(gòu)組建,從開(kāi)工到兩次改建直至正常運(yùn)行后綜合效益的發(fā)揮,都凝聚著周恩來(lái)的心血.為解決工程遇到的重大難題,周恩來(lái)三次親臨三門(mén)峽水利樞紐工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng),并兩次召開(kāi)專題會(huì)議,作出了關(guān)系工程建設(shè)大計(jì)的重要決策.三門(mén)峽水利樞紐建成運(yùn)行后,在防洪、防凌、發(fā)電、供水、灌溉、減淤和生態(tài)環(huán)境保護(hù)等方面發(fā)揮了重要作用.黃河三門(mén)峽水利樞紐,是周恩來(lái)傾情傾力中國(guó)水利水電事業(yè)的歷史見(jiàn)證,是一座銘刻周恩來(lái)治水偉績(jī)的歷史豐碑.

三門(mén)峽水利樞紐從1989年汛期進(jìn)行渾水發(fā)電試驗(yàn),優(yōu)化汛期調(diào)度運(yùn)用,最近幾年汛期,在深入分析進(jìn)出庫(kù)水沙變化和沖淤情況的基礎(chǔ)上,合理地進(jìn)行了水沙調(diào)節(jié)。汛期發(fā)電與沙分階段運(yùn)用,洪水多沙期降低水位泄洪排沙,恢復(fù)庫(kù)容;平水期控制305m水位發(fā)電,入庫(kù)泥沙經(jīng)壩前壅水段分選,出庫(kù)泥沙減少,顆粒細(xì)化,過(guò)機(jī)水流域沙效果更為顯著。選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)排沙3￣4天,壅水淤積物可全部清出庫(kù)外,庫(kù)容恢復(fù)后調(diào)沙效果進(jìn)一步提高,回水末

三門(mén)峽水利樞紐從1989年起汛期進(jìn)行渾水發(fā)電試驗(yàn)，優(yōu)化汛期調(diào)度運(yùn)用。最近幾年汛期，在深入分析進(jìn)出庫(kù)水沙變化和沖淤情況的基礎(chǔ)上，合理地進(jìn)行了水沙調(diào)節(jié)。汛期發(fā)電與排沙分階段運(yùn)用，洪水多沙期降低水位泄洪排沙，恢復(fù)庫(kù)容；平水期控制305m水位發(fā)電，入庫(kù)泥沙經(jīng)壩前空水段分選，出庫(kù)泥沙減少，顆粒細(xì)化，過(guò)機(jī)水流減沙效果更為顯著。選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)排沙3～4天，全水淤積物可全部清出庫(kù)外，庫(kù)容恢復(fù)后調(diào)沙效果進(jìn)一步提高。回水末端以上河道不受空水影響，河床沖刷繼續(xù)發(fā)展。

一、概述三門(mén)峽水利樞紐是在黃河上修建的第一座大型樞紐工程,控制流域面積的91.5%、水量的89%、沙量的98%,以及黃河干流三個(gè)洪水來(lái)源區(qū)的兩個(gè)。工程自1960年9月15日蓄水運(yùn)用以來(lái),經(jīng)

三門(mén)峽水利樞紐曾進(jìn)行了兩次改建,擴(kuò)大了泄流排沙能力,結(jié)合采取“蓄清排渾”的運(yùn)用方式,水庫(kù)淤積問(wèn)題得以解決,并發(fā)揮了綜合利用效益。但是含沙水流對(duì)泄水底孔造成了嚴(yán)重的磨蝕破壞,底孔破壞的主要部位在底板和閘門(mén)導(dǎo)軌,為了摸清破壞的機(jī)理,進(jìn)行了大量的水工模型試驗(yàn)和原型噪聲試驗(yàn),成果表明底孔水力學(xué)條件不住,導(dǎo)軌破壞主要原因?yàn)槟嗌衬p,局部亦有氣蝕可能。為此,對(duì)底孔出口作了斷面壓縮,修改了門(mén)槽體型,并更換了導(dǎo)軌,鋼疊梁圍堰成功地解決了底孔進(jìn)口斜門(mén)槽改建的施工難題,是一項(xiàng)突破,對(duì)于底板抗磨材料也作了大量試驗(yàn),實(shí)踐證明,環(huán)氧砂漿和高強(qiáng)混凝土均為良好的抗磨材料。

文中介紹了三門(mén)峽水庫(kù)過(guò)去多年來(lái)的三種運(yùn)行方式,指出了現(xiàn)行運(yùn)行方式由于汛期拉沙對(duì)庫(kù)區(qū)的影響,同時(shí)提出了為了減輕這種影響應(yīng)采取的措施。

黃河三門(mén)峽截流成功，是在超過(guò)設(shè)計(jì)流量一倍的情況下取得的，因而不能不說(shuō)是一個(gè)奇跡。

闡述了黃河三門(mén)峽水利樞紐工程興建、改建過(guò)程的經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)。教訓(xùn)產(chǎn)生于興建過(guò)程中在規(guī)劃上的失誤，在指導(dǎo)思想上急于求成，要黃河清，但對(duì)泥沙運(yùn)動(dòng)規(guī)律認(rèn)識(shí)不足，在處理中、下游關(guān)系和國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)關(guān)系上缺乏辯證的觀點(diǎn)。經(jīng)驗(yàn)積累于改建過(guò)程，不僅使水庫(kù)發(fā)揮出綜合利用效益，而且總結(jié)出一套在多泥沙河流上修建水庫(kù)應(yīng)遵循的原則和須采取的措施。

樞紐總體布置的優(yōu)化靜'掙·磴-姑鞋r惜-帶-一磴-詩(shī)靜-r誘特奄慢骷-礤·靜硭-醬壯·謹(jǐn)·腎謄_掙 對(duì)三峽水利樞紐泄水建筑物及 電廠布置的研究 朱光淬何益遠(yuǎn) (長(zhǎng)江科學(xué)院) 一 、引言 長(zhǎng)江三峽水利樞紐是一項(xiàng)舉世矚目治理開(kāi) 發(fā)長(zhǎng)江的巨大工程。它的主要任務(wù)是調(diào)蓄川江 洪水減輕長(zhǎng)江中下游洪災(zāi)威脅，集中開(kāi)發(fā)三峽 河段水能資源，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)提供巨大廉 價(jià)電力，根本改善重慶至宜昌川江航道通航條 件，可使萬(wàn)噸級(jí)船隊(duì)直達(dá)渝．漢。 經(jīng)過(guò)多年比較研究，三峽水利樞紐壩址選 定在西凌峽的三斗坪鎮(zhèn)，距三峽出口南津關(guān)約 37kin 。樞紐建筑物主要由擋水及泄水建筑物、 電站和通航建筑物組成。通航建筑物船閘是采 用連續(xù)梯級(jí)還是帶中間聯(lián)結(jié)渠道的分散梯級(jí)尚 在比較研究中，但無(wú)論采用哪種方案，把船閘 線路布置在左岸半

對(duì)三峽水利樞紐泄水建筑物及電廠布置的研究

周恩來(lái)對(duì)三門(mén)峽水利樞紐工程(以下簡(jiǎn)稱三門(mén)峽工程)關(guān)懷備至。三門(mén)峽工程有許多重大決策都是在他的直接領(lǐng)導(dǎo)下作出的。直到他彌留之際,還向前往醫(yī)院探望的中央領(lǐng)導(dǎo)同志詢問(wèn)三門(mén)峽工程改建后的情況。

介紹了三門(mén)峽水庫(kù)的建庫(kù)思想和建設(shè)情況,結(jié)合三門(mén)峽水利樞紐建設(shè)發(fā)展過(guò)程,分析了制約黃河三門(mén)峽水利樞紐運(yùn)用的因素,提出了相關(guān)建議,以使三門(mén)峽水利樞紐有更廣闊的發(fā)展空間。

1994～1999年三門(mén)峽水利樞紐進(jìn)行汛期發(fā)電試驗(yàn)。洪水期降低水位敞泄排沙,恢復(fù)庫(kù)容;平水期控制水位發(fā)電,入庫(kù)泥沙經(jīng)垂水段分選,出庫(kù)泥沙數(shù)量與粒徑減小。壅水段淤積物大致以錐體形態(tài)分布在北村以下,選擇適當(dāng)時(shí)機(jī)或利用洪水降低水位排沙3～4天,可全部清理出庫(kù)。北村以上河道在前期大幅沖刷的基礎(chǔ)上,溯源沖刷繼續(xù)發(fā)展,向上延伸至黃淤33斷面附近。6年汛期發(fā)電試驗(yàn),古奪以下庫(kù)段沖淤基本平衡,潼—古段因受水沙變化的影響,累計(jì)淤積0.16億m3。

三門(mén)峽水庫(kù)現(xiàn)采取“蓄清排渾”運(yùn)用方式,使水庫(kù)淤積得到了控制,潼關(guān)以下庫(kù)容得到恢復(fù),保持了庫(kù)區(qū)年內(nèi)沖淤基本平衡,為此,每年汛期要利用中水流量對(duì)庫(kù)區(qū)進(jìn)行拉沙作業(yè)。分析了近年來(lái)水庫(kù)拉沙對(duì)三門(mén)峽庫(kù)區(qū)及沿岸的影響。

三門(mén)峽水庫(kù)現(xiàn)采取"蓄清排渾"運(yùn)用方式,使水庫(kù)淤積得到了控制,潼關(guān)以下庫(kù)容得到恢復(fù),保持了庫(kù)區(qū)年內(nèi)沖淤基本平衡,為此,每年汛期要利用中水流量對(duì)庫(kù)區(qū)進(jìn)行拉沙作業(yè).分析了近年來(lái)水庫(kù)拉沙對(duì)三門(mén)峽庫(kù)區(qū)及沿岸的影響.

三門(mén)峽水利樞紐泄水建筑物由于高速含沙水流作用造成嚴(yán)重磨蝕，通過(guò)對(duì)不同抗磨材料磨蝕現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)查和室內(nèi)試驗(yàn)，得出在相同水流條件下，材料抗空蝕能力大小次序?yàn)椋涵h(huán)氧砂漿—鋼纖維砂漿—鋼纖維混凝土—高強(qiáng)砂漿—石英砂漿；４種金屬材料的抗空蝕能力強(qiáng)弱順序?yàn)椴讳P鋼—普通鋼—黃銅—鋁。

三門(mén)峽水利樞紐泄流排沙隧洞在20世紀(jì)90年代進(jìn)行過(guò)大范圍修復(fù)，目前其工作閘門(mén)槽、底孔側(cè)墻、消力池導(dǎo)墻及挑流鼻坎等部位出現(xiàn)了嚴(yán)重的沖磨破壞，已經(jīng)影響了隧洞的安全運(yùn)行。根據(jù)其磨蝕破壞原因，有針對(duì)性地研發(fā)了不同填料的復(fù)合樹(shù)脂砂漿磨蝕修復(fù)材料，獲得了復(fù)合樹(shù)脂金剛砂漿和復(fù)合樹(shù)脂石英砂漿的基本力學(xué)性能、抗沖磨性能及與基體的黏結(jié)性能，并在三門(mén)峽水庫(kù)泄洪排沙洞挑流鼻坎位置進(jìn)行了磨蝕修復(fù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)兩個(gè)排沙汛期檢驗(yàn)，結(jié)果表明：涂層防護(hù)效果顯著，復(fù)合樹(shù)脂石英砂漿可替代復(fù)合樹(shù)脂金剛砂漿，從而大大降低砂漿成本。

“黃河斗水,泥居其七”。要實(shí)現(xiàn)黃河渾水發(fā)電,是具有世界性挑戰(zhàn)的難題。從1989年開(kāi)始,三門(mén)峽水利樞紐管理局(以下簡(jiǎn)稱三門(mén)峽樞紐局)實(shí)施渾水發(fā)電科技攻關(guān)至今,已歷時(shí)13年,走過(guò)了一條艱難探索的道路,渾水發(fā)電的成功為黃河乃至國(guó)內(nèi)外多泥沙河流提供了有益借鑒,為寶貴的水力資源充分發(fā)揮發(fā)電效益作出了巨大貢獻(xiàn)。

樂(lè)昌峽水利樞紐工程壩址處河道狹窄,樞紐工程泄水建筑物(溢流壩和放水底孔)平面布置基本占據(jù)了壩址河床面寬度,且溢流壩的泄洪落差和單寬流量較大,電站尾水出水口靠近溢流壩,因此,溢流壩和放水底孔泄洪安全是樞紐工程的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。通過(guò)水力模型試驗(yàn)研究,對(duì)溢流壩和放水底孔消能工體型進(jìn)行了優(yōu)化,改善了其運(yùn)行水力特性,妥善解決了其泄洪消能防沖的問(wèn)題。

fj]褪組； ，lt1]，琿性褪組?刊ij干 糟追，≥]峽 三門(mén)峽水利樞紐底乳門(mén)彈性支承設(shè)計(jì) 乏灃￡巽嫠 】．基本譴況 門(mén)蚨承利樞紐溢i壩底孔茬水陴竣詆屢，慝整商程v280m，設(shè)‘承位v340m，·原 設(shè)計(jì)是作為導(dǎo)漉洞使用，水庫(kù)建成詹十二個(gè)底孔壘封堵。十年代韌，；了增加泄流排秒 能力，陸續(xù)重新挖出了十個(gè)底孔，挖出后的阿門(mén)鞠糟基本晃損錯(cuò)。一 每個(gè)底孔出時(shí)設(shè)有38—60f孔付努疑彀高度一設(shè)計(jì)為七哭下同平板工作嚼門(mén) 進(jìn)仁j設(shè)南；l03底孔3×1i-60ra攀阿門(mén)各一扇；4一ro底孔3×16-600ra深乳和 底孔共隨的事故惱門(mén)各一贏l2·乳為雙麈孔)，由'干事敵門(mén)憧予上游壩面，并{；馥生。 傾斜0．15的坡度，各孔閘門(mén)均不能互換．一 恢復(fù)后的底孑l擔(dān)負(fù)著樞紐芏荽灌械拂涉任務(wù)姐運(yùn)行不久發(fā)珊，

三門(mén)峽水利樞紐底孔門(mén)彈性支承設(shè)計(jì)

擴(kuò)裝機(jī)組提高效益促進(jìn)三門(mén)峽水利樞紐全面發(fā)展楊慶安（三門(mén)峽水利樞紐管理局河南三門(mén)峽４７２０００）三門(mén)峽水利樞紐是黃河干流上修建的第一座大型水利樞紐工程，控制流域面積６８．８萬(wàn)ｋｍ２，占黃河總流域面積的９１．５％；控制黃河干流三個(gè)洪水來(lái)源區(qū)的兩個(gè)，占總來(lái)...