石头峡水电站导流泄洪洞研究与设计

为了解决因高水头泄水隧洞大流速引起的过流表面冲刷、空蚀造成的"龙抬头"泄水洞混凝土表面冲刷严重等难题,文中以石头峡水电站导流泄洪洞工程为实际案例,对隧洞模型试验成果进行分析总结,优化了渥奇曲线,通过HF混凝土与传统硅粉混凝土对比试验,结合改进施工方法,提高隧洞的抗冲耐磨性能。结果表明:渥奇系数k值越大,水流流态相对较好,工程相对安全,但经济性相对下降,采用x~2=300y渥奇曲线方程,能够有效兼顾工程安全与经济;采用的HF高强耐磨粉煤灰混凝土具有优异的抗冲耐磨强度及施工和易性;采用人工初平,后接机械抹面工艺,保证了无压段3 m靠尺不平整度在5 mm以内,反弧段3 m靠尺不平整度在3 mm以内,达到设计指标和规范要求;经过运行多年后实地观测,反弧末端高流速区最大磨损2 cm,表面光滑完整无开裂破损,说明设计方案合理,达到了预期的目的,有效地解决了高速水流冲刷、空蚀破坏问题,可为以后相关工程设计提供指导和借鉴。