山区河道护坦式消能工的试验对比研究

涂书豪，夏玉梅，奉紫岑，杨 庆

(1. 四川大学 水力学与山区河流开发保护国家重点实验室，成都 610065；2. 浙江省水利水电勘测设计院，杭州 310002)

0 引 言

山区河流上的闸坝工程，由于河道比降大，下游水位变幅大，排沙运行频繁等特点，采用传统消力池方案，消力池可能会被淤塞或消能设施被磨损[1]。规范[2]规定，夹有较大砾石的多泥沙河流上的水闸，不宜设消力池，可采用护坦式消能工，护坦末端不设消力坎，以急流方式与下游河道衔接。目前工程上应用斜护坦形式较多，关于斜坡护坦与消力池的对比试验及其与下游河道衔接已进行了大量的研究工作[3-7]，同时也有不少斜坡护坦与其他辅助消能设施结合的改进方案，如贾栖[8]等提出了可应用于深厚覆盖层闸坝的“斜坡护坦+底流衔接+柔性消力池+局部防护”的泄洪消能模式，张彦辉等[9]、杨玲等[10]对于斜坡护坦后接斜挑坎、海漫、深隔墙和裙板等也进行了试验对比研究。相关的研究中闸后消能设施大多采用斜护坦体型，对反弧型护坦的研究较少，本文依托某水电站工程的模型试验，对比闸后反弧护坦和斜坡护坦两种体型进行研究。

1 工程概况

某水电站为Ⅲ等中型工程，设计洪水为100年一遇，相应流量为1 560 m3/s，校核洪水为1 000 年一遇，相应流量为1 969 m3/s，消能防冲建筑物洪水标准为30年一遇，相应流量为1 332 m3/s。

水电站泄水建筑物采用泄洪冲砂闸，位于主河床，共3孔，闸孔单孔净宽为6.00 m，净高为6.5 m，闸底板顶高程3 008.0 m。闸孔出口下游需对两种不同的护坦形式进行对比优选。……