枕头坝江沟排水洞消力池优化模型试验研究

枕头坝江沟排水洞消力池优化模型试验研究水利科研东北水利水电2010年第11期[文章编号]1oo2—0624(2010)11—0048—02枕头坝江沟排水洞消力池优化模型试验研究刘贤鹏，刁明军，徐兰兰(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】通过水工模型试验，对消力池进行优化，提出了在消力池后增设一道疏密相问的消力池趾墩。结果表明。通过优化后。消力池下游二级水跃情况基本上消除了。同时减少了下游河道护坡高程。减少了工程量。[关键词】执流消能；消力池；水跃；水工模型试验；枕头坝[中图分类号】TV139．16[文献标识码】A1工程概况枕头坝江沟隧洞段总长1869．03m，平均纵坡i=O．052。隧洞段设置两个转弯段，第一个转弯半径为300m。转弯角为22~1344；第二个转弯半径为1000rn。转弯角为21~5927。经模型试验优化，排水洞出口挑坎总长度26．50m。设计洪水标准为50年一遇，相应洪水流量为544．7mS／s，校核洪水标准取200年一遇，相应洪水流量为723mS／s。消能防冲建筑物的洪水设计标准采用3O年一遇(尸=3．33％)，相应洪峰流量492m3／s；目前正在进行工程施工阶段，模型试验采用1：40的正态模型进行试验研究。泄洪洞消能防冲设施的型式有挑流、低流、面流、戽流等消能工。其形式选择应根据地形地质条件、泄流能力、运行方式、下游水深及河床抗冲能力、消能防冲要求、下游水流衔接及对其它建筑物的影响等因素，通过技术经济对比选定。目前国内外大部分采用挑流消能。挑流消能是在泄槽末端修筑挑流鼻坎。利用鼻坎将从泄槽下泄的高速水流挑射到距离建筑物较远的地方；在挑射的过程中。水流受空气阻力而扩散并掺人大量空气，降落到下游水面后，又受到下游水体的碰撞、剪切和混掺以减少对河床冲刷。本试验消能工采用挑流加消力池联合消能的形式消能。2消力池运行中存在的问题初始设计体型消力池采用消力坎式。消力池内采用动床的形式，动床模型试验的模拟对象是河床基岩，采用水·48·平铺沙方式，根据基岩高程确定模型散离体铺砂高程。消力池内基岩高程为603m．水平铺沙高程至610m，同时为了有效的消能。在挑坎出口水流落点范围内铺一层高为3m相互串联的四面体消力池尾坎布置在下游河道里程K0+320的位置上，消力池尾坎高程为616m。尾坎的形状采用梯形结构，消力池总长10