X型宽尾墩＋台阶坝面联合消能工体型设计.PDF

2012年第4期 水电勘测设计 总第84期 SHUIDIAN KANCESHEJI · 水工建筑物设计与施工 · x型宽尾墩 +台阶坝面联合消能工体型设计 黄 琼，卢 红 (中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院，贵州 贵阳 550081) 摘要：X型宽尾墩+台阶坝面联合消能工是一种新型消能工，提出x型宽尾墩 +台阶坝面联合消能工适用条件 及体型参数确定，为今后类似工程提供设计依据。 关键词：X型宽尾墩；台阶坝面；收缩比 被提出，索风营水电站单宽流量达到245m ／s·m。 1 概述 x型宽尾墩，即在 Y型宽尾墩的底部切 了一刀， 宽尾墩消能工属中国首创，70年代初林秉南、 宽尾墩不直接接到溢流面上，充分利用台阶坝面的 龚振赢提出了将闸墩尾部加宽，使墩后水流横向收 消能作用，从宽尾墩射出的水流与台阶坝面下泄的 缩，形成窄而高的射流消能方式，与消力戽和消力 水流结合，能达到更好的紊动消能，对减轻下游水 池等常规消能工联合消能，取得极好的效果。8O 位波动和河床的冲刷更为有利。x型宽尾墩体型泄 年代，随着碾压混凝土 (RCC)坝 的推广应用 ， 洪消能效果好、设计简单、施工方便、工期短和投 台阶式分层碾压能结合坝体进行，施工方便，使 资省的 目的。 RCC台阶溢洪道得到了迅速发展。台阶溢洪道的 2 X型宽尾墩 +台阶坝面联合 消能工 显著特点是沿坝坡逐级掺气、减速、消能。许多试 的适用条件 验表明，消能台阶的消能率比光滑混凝土泄槽要高 4％～8％，因而使下游要求的消力池长度大大减 x型宽尾墩 +台阶坝面联合工的使用范围如 短。 下 ： 90年代 以来，碾压混凝土坝在我国的迅速发 (1)碾压混凝土重力坝的最大坝高 130m (含 展，坝面阶梯式消能工的设想已付诸于工程实际， 130m)。坝高超过 130121应做专门研究。 国外在研究使用阶梯式消能工时，其单宽流量都不 (2)对于百米级高坝，表孔泄流坝段的单宽流 大，基本上是 45—75m ／s·m，而我国泄水建筑 量的范围为 100—260m ／s·m。 物往往流量很大，如果采用台阶消能工就必须要加 (3)对于中坝，其单宽流量的范围为80～140 其它辅助消能工，如宽尾墩 +台阶式坝面联合消能 m ／s ·m 。 工，宽尾墩的作用，使传统消力池二元水流转变为 (4)表征下游尾水水深程度的参数h／Pd的范 三元水流，增加掺气、提高消能率的同时，消力池 围为0．28～0．85。 长度也被大幅度地减小。 3 X型宽尾墩的体型参数 传统的宽尾墩都是 Y型，即宽尾墩的底部直 接接到溢流面上，Y型宽尾墩只适应大单宽深尾水 宽尾墩体型及位置可由以下四个基本参数表 的泄洪，当下游河道尾水深度较小或较高的库水位 示。 单孔开启时，大单宽泄洪消力池底板脉动压强剧 收缩比：卢=昔 (1) 增，甚至破坏消力池底板结构的稳定；在小流量泄 洪时，Y型宽尾墩难以形成 良好的宽尾墩纵向拉开