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水头高、流量大、河谷窄是我国高拱坝工程的主要特点,因此泄洪消能问题显得特别突出,已成为工程枢纽布置的控制因素之一。为了有效减轻坝身下泄水流对水垫塘底板的动水冲击压强,须尽量分散下泄水舌。对于在峡谷地区修建的高拱坝,由于地形的限制,使水舌横向扩散变得异常困难。本文提出了表孔宽尾墩—深孔窄缝挑坎联合泄洪消能方式,并设计了三种宽尾墩和深孔窄缝挑坎体型进行了试验,并与表孔差动式挑坎,表、深孔水舌空中碰撞消能方式进行了比较,据此得出如下结论: 1 本文提出的表孔宽尾墩—深孔联合泄洪消能方式,由于水舌纵向拉开,有效地提高了消能效果,减轻了水垫塘底板的动水冲击压强。而且,表、深孔水舌在空中交错穿插,不发生空中碰撞,可充分利用有限的溢流宽度,并减少因水舌空中碰撞而导致的泄洪雾化的增强。 2 表孔加设宽尾墩后,水流会出现不同的流态。在较低的库水位下,宽尾墩对泄流能力没有影响;在较高的库水位下,水流因壅水而成为缓流,对表孔泄流能力产生影响,因此,表孔流量系数随水位呈现先增大后减小的变化。 3 在宽尾墩未影响表孔泄流能力的情况下,本文中收缩比小于0.5时,基本均可使表孔泄洪的水垫塘动水冲击压强有所减小。 4 深孔窄缝挑坎起挑水头主要受收缩比和挑角的影响,挑角越大或收缩四川大学工学硕士学位论文比越小,起挑水头越高。当窄缝挑坎底板以上水头小于起挑水头时,明流出口段出现水跃。 5深孔窄缝挑坎由于运行水头高,从而容易形成典型的窄缝挑坎射流流态。也正因为如此,本文中三种深孔窄缝挑坎体型下的水垫塘最大动水冲击压强相差不大。相对而言,随着窄缝收缩比的减小,水垫塘冲击荷载略有减小,但同时起挑水头增加。 6深孔窄缝挑坎的挑角不宜过大,否则将影响水舌纵向拉开效果,从而导致水垫塘动水冲击压强相对增加。关键词:消能宽尾墩窄缝挑坎动水冲击压强