厂坝联合泄洪的一种新型式—挑越式厂房

高山窄谷地区修建高坝、大水电站时常遇到溢洪道和厂房争位,产生布置上的困难,这是我国大型水电建设中一个重要课题。本文在对白山水电站挑越式厂房方案实验研究基础上,分析了我国新安江、修文和乌江渡等厂坝联合泄洪水电站工程的设计、科研和运行经验,认为:由于挑越式厂房宣泄大流量时脱离高速水流的直接作用,防振、域蚀、优点突出。本文着重研究了人们关心的关于挑越式厂房小流量不可避免地冲击厂房顶的流态及其发生条件。实验证明,这一冲击时间短暂、流量不大。而且这些现象已多在模型和原型条件下确切的被观测过。所以,认为在一般情况下冲击水流也不致构成危害性的水流条件。本文还引用了实验资料说明在消能市置上挑越式比溢流式厂房可有更多的余地做好消能防冲布置。本文还着重讨论了实验观测到的并采用随机函数理论分析了的冲击水流脉动荷载。认为它在性质上属于低频、大幅的窄带噪音谱。实验证明不同比尺模型的优势频率符合重力相似律。振幅特性的均值及方差都不大,不论垂直和水平总脉动荷载都远小于厂房顶板自重。本文还从模型实验与理论分析两方面对挑越式厂房的自振特性进行了分析。在实验研究中还应用了激光全息干涉术。在此基础上对结构的动力反应进行了分析计算。其结果说明在白山条件下厂房结构不会与冲击水流发生共振,冲击厂房顶脉动荷载所产生的动应力较小,它不是厂房结构设计的控制因素。本文认为所研究的厂坝联合泄洪结构是一种新型的在工程上有实际意义的布置型式。是解决高坝、大水电站溢洪道和厂房布置困难的一条新途径。