宽尾墩收缩射流技术是我国首创的一项新型消能形式,至今已有30年的历史,在许多大中型水利水电工程中已经发挥了较好的作用。随着高水头、大流量泄水建筑物的不断建设,一些工程实例表明:传统宽尾墩泄流时70%的坝面不过水,且存在泄流量不足、底板冲击压力过大等问题。而X型宽尾墩由于存在底部分流区,对解决以上问题起到了很好的效果。沙沱水电站是乌江干流上的第九级水电站,该水电站以发电为主,兼有航运、防洪、灌溉等效益的综合性工程。坝高106m,校核洪水流量32020m~3/s,单宽流量305m~3/s﹒m,堰上水头27.33m,因此该水电站具有高水头、特大单宽流量的泄洪特点,其泄洪消能问题比较突出。本文主要做了以下几个方面的研究工作:(1)分析了X型宽尾墩的水力特性和消能特点,对沙沱水电站泄洪特征进行了细致分析,并通过工程类比,说明应用X型宽尾墩联合消能工对于解决沙沱水电站的泄洪消能问题是可行的。(2)通过试验和一些工程实例,对X型与Y型宽尾墩进行了体型、流态特性等诸多方面的分析比较,表明了沙沱水电站采用X型宽尾墩联合消能工具有明显的优势。(3)对若干组X型宽尾墩体型进行了修改优化试验,经分析比较,选取体型8作为最终优化体型,其收缩比ε=0.33,收缩角θ=24.44°,并对该方案进行了1:100的整体水工模型试验,主要观测了泄流能力、流态与水面线、时均压力、流速分布、下游冲淤地形及消力池底板的脉动压力。其分析结果表明,X型宽尾墩所选优化体型具有良好的消能效果,使消力池长度比初拟方案缩短了31%,底板高程抬高了9m,减少了工程量,节省了工程投资。总之,沙沱水电站采用X型宽尾墩联合消能工,成功地解决了该电站高水头、特大单宽流量的泄洪消能问题,它的设计应用可供同类工程借鉴参考。