黄河小浪底工程为控制黄河水沙的关键性骨干工程,是国内外首次采用孔板泄洪洞的大型工程。孔板泄洪洞工作弧门的最大工作水头为140m,孔口出流流速高达35m,单洞最大泄洪功率超过2000MW。
孔板消能泄洪洞的水力学问题十分突出,主要包括孔板消能的机理和消能率、水流脉动引起洞壁的振动问题、水流的空蚀空化问题、工作弧门流激振动问题、明流段水流掺气问题、通风井通气量问题以及事故门动水下门等。为解决这些问题,国内多家科研院校进行了一系列专题试验研究,其中包括利用碧口电站排沙洞增建孔板设施进行了原型试验观测。上述研究成果为小浪底孔板洞的设计和泄洪安全提供了科学依据。但考虑到模型试验的比尺效应,小浪底工程的实际消能效果和泄洪安全性一直是专家们关注的焦点。
2000年3月和11月水力学所对1#孔板泄洪洞进行了两次原型观测,库水位分别为210m和234m,工作弧门的工作水头分别为75m和100m。这两次较低运行水位的原型观测取得了重要的有科学价值的成果,使孔板泄洪洞洞内消能方式长期争议的重要问题有了明确或比较明确的结论:孔板泄洪洞总体上是安全可靠的,具有较高的消能率,实际观测成果与模型试验成果较符合。
为进一步验证孔板泄洪洞的运行安全性,6月20、21日两天,作为黄河小浪底水利枢纽调洪调沙试验的一项内容,水力学所克服了时间紧、任务重等诸多困难,在所领导有序的部署及现场单位的大力配合下,顺利完成了原型观测任务。

黄河小浪底水利枢纽工程拦河大坝

分工合作

紧张的观测现场

孔板洞泄洪