那棱格勒泄洪洞挑坎水力特性试验研究

李 双，王均星，周 招，李辉成

(武汉大学 水资源与水电工程科学国家重点实验室，武汉 430072)

0 引 言

我国西部地区水能资源蕴藏丰富，建成了一大批具有世界顶尖水平的大型水利水电工程，这些水利工程往往具有“高水头、大流量”的特点[1]。由于来流能量巨大，这些水利枢纽需要设置消能工，以保护下游建筑物及河道免受高速水流的冲刷破坏。为保证枢纽的正常运行，有必要对这些水利工程的消能工设计进行深入研究。

挑流消能作为一种传统消能方式，主要利用在泄水建筑物末端设置挑流鼻坎，使水流在空中抛射、扩散或碰撞，将水流挑射至下游河床较远处，并在空中和入水过程中尽量分散，消杀大量能量[2,3]。

关于泄洪洞挑坎体型对相关水力特性的影响，国内学者针对不同挑坎体型、挑坎角度、挑坎扩散角等相关方面做了大量研究，取得了可观的成果。谭哲武[4]、刘达[5]、张莹莹[6]等人基于多条泄洪洞联合挑射泄流，针对窄缝式、斜切式、燕尾式等新型挑坎的水力特性进行了试验研究，研究发现窄缝与燕尾的组合挑坎较常规挑坎可以将水舌纵向拉开，横向扩散，减小单宽流量，从而减轻下游冲刷。王英奎等[1]针对挑坎挑角对消能效果的影响做了深入探究，发现不同挑角使泄洪水舌挑距不同，从而使泄洪水舌纵向分散入水，增强消能效果。余挺等[7]通过对下游冲刷效果的试验量测，研究不同扭曲角度对扭曲式挑坎的消能效果的影响，结果表明扭曲式挑坎主要增大了入水宽度，从而增大扩散面积，减轻下游冲刷。……