宽坦式急流河道闸坝工程消力池模型试验研究.pdf

第40 卷第5 期 西南民族大学学报·自然科学版 Sept 2014 Journal of Southwest University for NationalitiesNatural Science Edition ___________________________________________________________________ doi: 10.3969/j.issn.1003-4271.2014.05.28 宽坦式急流河道闸坝工程消力池模型试验研究 胡俊, 刁明军 (四川大学水力学与山区河流开发保护国家重点实验室, 四川 成都 610065) 摘 要: 通过对具有代表性的某宽坦式急流河道闸坝工程进行水工模型试验, 根据闸后水流特点, 总结了该类工程消 力池设计需要注意的重点. 试验研究表明: 为了确保推移质能够顺利地通过消力池随水流带往下游, 尽量减少池内淤积, 同时消力池出池水面与池后下游河道水面较好的衔接, 宽坦式急流河道闸坝工程闸后消力池内水流消能不能太充分, 消力池深度和长度不能太深和太长, 使出池水流具有一定的能量, 有利于排沙和与下游河道水面的自然衔接. 试验成果 可为具有相同工程特点的消力池优化提供借鉴. 关键词: 宽坦式; 急流河道; 闸坝工程; 消力池; 模型试验 中图分类号: TV653 文献标识码: A 文章编号: 1003-4271(2014)05-0781-05 1 引言 消力池是一种常见的消能设施, 它能使下泄水流的能量在池中得到集中消刹, 一般可将下泄水流的动能消 [1] 除 40%～70%, 并可缩短护坦长度, 是一种有效而经济的消能设施 . 由于其具有流态稳定, 消能效果较好,对地 质条件和尾水变幅适应性强, 尾水波动小, 维修费用省等优点而广泛用于高、中、低水头, 大、中、小流量各类 泄水建筑物中. 近年来, 部分学者从消能的角度对各类消力池深度的设计展开过研究, 如刘沛清等分析了自由 [2] 水跃和强迫水跃的主要特征, 并给出有关的经验公式, 阐述了消力池及辅助消能工的作用及设计方法 ; 张志昌 [3] 等研究了综合式消力池深度的简化计算方法以取代试算法 ;张志军等为了寻求计算消力池深度的简单方法, 从 [4] 底流的消能负荷出发, 导出了计算消力池深度的理论公式, 并将其拟合成计算简便的实用公式 . 也有学者对消 [5] 力池的冲磨破坏问题展开过研究, 如张闻辉等研究了跌坎型底流消力池混凝土底板破坏机理 . 但是, 目前同时 就消能效果和推移质造成的冲磨破坏两方面影响对消力池的深度展开的研究却鲜有报道. 本文所研