螺旋对冲消能方式的探究

刘道桦+陈艺航+杨尚武+关晓娟

摘 要：该方案针对狭窄河谷地区泄洪消能设施难以布置及消能效果难以控制的问题，设计了一套水库泄洪时，水流在泄洪管道内部、底部消力池两处消能的泄洪消能的结构。消能分为3个不同的消耗模块：螺旋管道内部消能、动态调节对冲消能、对冲后的消能垫池消能；以螺旋管道的上端为泄洪闸门，将洪水引入螺旋消能管道进行一次消能；另通过在坝下（或山体内）铺设有压对冲管道，并在消能池内水面以上设置出口以一定角度产生水流，与经过螺旋消能的水流进行对冲，使下泄水体能量受垫塘水深和回射水流的双重控制分别实现二次和三次消能，由此达到增加消能率的目的。其中对冲管道部分将根据三级消能的最终效果来反馈调节对冲管道阀门开合程度，控制对冲管道的流量流速大小实现动态消能，达到最佳的消能效果。此方案适用于狭窄河谷地区泄洪消能，减少泄洪时强大的水流对下游的危害。

关键词：水能 泄洪 螺旋式引流 对冲式消能

中图分类号：TV13 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2017）04（c）-0103-03

从国内外目前的研究进展来看，螺旋式内部消能布置是一种适用于深山和峡谷中高水头、大流量的新型消能措施，是高坝施工导流洞改建为泄洪洞的可行方案之一。它将洪流携带的巨大动能和势能传递到下游消能的传统思维，改变为将洪流的部分或大部分能量在泄水建筑物内部消减，仅使剩余能量传递至下游，这是消能观念上的一个较大变化。……