汾河二庫大壩泄水建筑物消能及下游河道沖刷問題研究

王秋鵬

（山西省汾河二庫管理局，山西 太原 030012）

1 大壩泄洪建筑物概述

汾河二庫樞紐大壩泄洪任務由泄洪底孔、溢流表孔和供水發電隧洞共同承擔，其中溢流表孔壩段布置于河床中部，共3孔，泄流底孔對稱布置于溢流表孔兩側，每側各布置2孔。

泄流底孔長68.25m，進口段長7.465m，底高程859.0m，為5.8m×7.2m的矩形斷面，設平板事故檢修門；壓力洞段長28m，斷面尺寸為5.8m×7.2m；出口收縮段長7.2m，孔口尺寸為5.8m×6m，出口設弧形工作閘門控制；門后為9.4m平流段接擴散挑流鼻坎消能工，擴散段長16.2m，側墻以1∶9向下游擴散，反弧段長13.7m，反弧半徑28.0m，挑射角27°，鼻坎高程862.05m。

溢流表孔壩段每孔凈寬12m，為開敞式溢流堰，堰頂高程902.0m，堰面曲線采用冪曲線，公式為y=0.099xl.85，堰面曲線與坡比為1∶0.75的斜直溢流面相切。斜直線段下接反弧段，反弧段圓心角為53.13°，反弧段最低點高程為866.29m，反弧半徑15.0m，挑角25°。挑流鼻坎為連續式，挑坎高程為861.7m。溢流堰面曲線的原點上游堰面由1/4橢圓曲線組成，橢圓曲線與豎直線壩面切點的高程為900.88m。自高程857.7m以下，壩上游面坡比為1∶0.2。

汾河二庫總庫容1.33億m3，設計洪水重現期為100年一遇，校核洪水重現期為1000年一遇。正常高水位905.7m，相應下游水位855.7m（地下水位），汛限水位905.7m；設計洪水位907.32m，相應下游水位859.8m，相應下泄流量3450m3/s；校核洪水位909.92m；相應下游水位861.15m，相應下泄流量5168m3/s。從利于排沙和便于運行操作角度考慮，水庫遭遇100年一遇和小于100年一遇洪水時由泄流底孔泄洪，大于100年一遇洪水時，由泄流底孔、溢流表孔和供水發電隧洞共同泄洪。

2 基本資料

河道模型按照山西省水利設計院1995年實測地形圖進行制作。……