高拱坝水垫塘消能机理及水力学参数研究进展

在高拱坝工程中,由于泄洪功率及泄流量巨大,采用挑跌流泄洪+水垫塘消能的方式较为安全有效。在分析水垫塘内水流流态的基础上,以淹没冲击射流和淹没水跃理论为基础,分析总结了水垫塘的消能机理和过程。同时,对冲击射流主流区和冲击区的水力学参数进行了分析,归纳了前人的研究成果和经验公式,最后结合当前研究成果,阐述了进一步研究高拱坝水垫塘的重点和方向。

高拱坝坝身泄洪规模探析——以白鹤滩水电站为例

坝身泄洪规模对于高拱坝工程的泄洪安全有重大影响,是高拱坝水力设计中关键的技术参数之一。本文基于白鹤滩水电站坝身泄洪水工模型试验成果与水垫塘底板最大冲击压强宜小于15.0×9.8 kPa的技术基准,给出了该工程坝身泄洪规模的具体量值,并从水垫塘单位水体消能率角度与同类型工程进行了对比。试验研究表明,坝身泄洪规模与水垫塘底板冲击压强之间有显著相关性:在表孔单独泄洪运行工况下,随坝身泄流流量的增加,水垫塘底板最大冲击压强以幂函数的形式增大,且增幅十分明显;而在表深孔联合运行工况下,水垫塘底板最大冲击压强则主要取决于表孔与深孔泄流流量之比,基本上为线性关系。