大型土石坝工程泄洪原型观测及三维数值模拟反演分析

罗永钦

జులై 2022 · 汉斯出版社

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糯扎渡水电站枢纽工程由心墙堆石坝、岸边开敞式溢洪道、左右岸各一条泄洪隧洞、地下厂房等组成，堆石坝最大坝高为261.50 m，坝高位列世界同类坝型第三；溢洪道泄洪功率位于世界第一。高水头大流量泄洪消能、泄洪雾化以及水工建筑物泄洪振动、高水头闸门工作状态是电站安全运行的关键技术问题之一，设计成果需要泄洪原型观测试验进行验证，并根据观测成果调整优化泄洪消能建筑物的运行方式。

华能澜沧江水电股份有限公司结合 2014 年发电计划和澜沧江水情分析，成立了“小湾及糯扎渡水电站工程泄洪水力学原型观测试验领导小组”(华能澜电建[2014]61 号)，上半年便对糯扎渡水电站水力学原型观测试验作了精心安排与部署，以迎接世界第三心墙堆石坝泄洪时刻的到来。

2014 年9 月5 日~10 月13 日期间，在糯扎渡建管局、糯扎渡水电厂直接指挥下，共开展了右岸泄洪洞全开、左岸泄洪洞全开、溢洪道三槽的不同组合运行等9 个工况的泄水建筑物水力学原型观测试验，测量了包括流态、水面线、动水压力、空穴监听、风速、泄洪振动、泄洪雾化、大地脉动、环境量等19 种参数、上万测次的数据。涉及观测区域沿河谷长4.0 km、纵向高度246 m，投入百余人，对糯扎渡水电站泄水建筑物的泄洪状态、泄洪对周边区域的影响进行了全方位的观测，积累了大量的观测数据。基于原型泄洪工况，对溢洪道及消力塘泄洪运行进行了三维紊流数值模拟反演分析，结合模型试验成果，全方位评价泄水建筑物的运行状态。

通过对试验数据的分析表明，各泄水建筑物的工作运行状态正常，泄洪对周边区域环境影响较小，验证了泄洪消能系统设计方案的合理性，为泄水建筑物的合理运行提供了科学支撑。

రచయిత పరిచయం

罗永钦，男，1982 年4 月，中共党员，博士，正高级工程师，硕士研究生导师，注册监理工程师。2006 年硕士毕业于四川大学水力学及山区河流国家重点实验室，2006 年7 月至2020 年3 月在中国电建集团昆明勘测设计研究院工作，历任科学试验研究院水力学所副所长、所长、副总工程师兼所长等职务，2012 年7 月云南大学生态安全专业博士毕业。

2020 年5 月至今在昆明理工大学任教，从事流体力学方面教学、科研与工程实践工作。中国水利学会水力学专业委员会委员，中国大坝工程学会数值仿真专业委员会委员，云南大学环境工程兼职硕士生导师，云南省科技厅入库专家，《水科学进展》、

《水利水运工程学报》等期刊审稿专家。从事《工程案例分析》、《水力学》(下)、《泥沙运动力学》的教学工作。作为项目负责人或技术审查已承担澜沧江、金沙江、大渡河、乌江、牛栏江等流域的小湾、糯扎渡、观音岩、大岗山、景洪、黄登、梨园、牛栏江-滇池补水工程、滇中引水工程等国内外42 座工程的68 项工程水力学研究，具有丰富的工程实践经历。参与中国电建集团科技项目、国家科技支撑计划“十二五”重大项目课题、国家重点研发计划项目等8 项，经鉴定达到国内领先及以上5 项。

长期专注于从事水力学模型试验、流体数值模拟、工程原型监测等项目类型的技术研发与工程实践，正聚焦于BIM 及信息化技术、大规模数值仿真、实时监测技术、生态水利工程、水利工程运营期相关研究。发表学术论文32 篇，EI 收录4 篇，撰写、审查各类科研报告72 份，授权国家发明专利4 项，实用新型专利8 项，编写行业及企业标准3 项。获中国大坝工程学会科技进步特等奖、中国电力建设科技进步奖一等奖、大禹水利科学技术奖二等奖、云南省科技进步二等奖等省部奖励13 项。教学方面，获得首届全国水科学数值模拟大赛“优秀指导老师”，指导学生获第七届全国水利创新大赛一等奖、云南省第七届“互联网+”大学生创新创业大赛铜奖。