柔性海漫与刚性海漫的抗冲效果分析

苏天宇， 刘晓平， 张　宇， 罗鹏飞， 叶玉康

(长沙理工大学， 湖南 长沙　410076)



柔性海漫与刚性海漫的抗冲效果分析

苏天宇， 刘晓平， 张宇， 罗鹏飞， 叶玉康

(长沙理工大学， 湖南 长沙410076)

摘要：针对海漫后河床冲刷变形问题，结合某枢纽泄水闸断面模型进行了动床试验及数学模型分析，结果表明：经水流长期淘刷河床使海漫后形成冲坑，反淘刷海漫地基，刚性海漫无法适应河床冲刷后的变形，引起海漫基础托空并有海漫被冲毁的风险；而柔性海漫可适应河床冲刷后的变形，且糙率较大，消能扩散更充分，相比传统刚性海漫结构有更好的消能防冲效果。

关键词：柔性海漫； 刚性海漫； 抗冲效果； 紊动能

1问题的提出

在水利枢纽泄水闸中，流经消力池后的下泄水流，紊动现象依然强烈，仍留有一定的剩余能量，会对下游河床产生冲刷，为此在消力池或护坦后的天然河床上铺设海漫以抵抗水流长期冲刷。统计显示，103座大中型水利枢纽中，有58座因冲刷和淘刷破坏，占总数的56.7%[1-3]。如五强溪水电站[4]经1996年沅水汛期后，左右消力池均遭受严重冲刷破坏，消力池底板被大面积掀起带走；柳林水电站溢流坝[5]1981年检查时发现下游消力池尾坎底有上下游连通的孔道，两侧护坦和海漫冲成5～8 m直径的深坑，1982年洪水过后护坦和海漫被冲毁面积占总面积的2/3以上，消力池底板处冲坑最深达4.3 m；在国外，孟加拉国的Karnafuli工程[6，7]在泄流中发现破坏迹象，关闸后发现消力池有约180 m宽20 m长破坏区域，此类工程事故威胁到大坝及其下游人民的安全。……