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闸坝拦河而建,其过闸水流集中,且流速较快。中低水头闸坝在汛期泄流时,其泄流变幅较大,闸后多为淹没出流。下泄大流量洪水时,闸后单宽流量大,弗劳德数小,容易产生波状水跃,消能率低。泄洪闸的泄流能力及闸后消能防冲是闸坝设计的关键。本文针对维捷布斯克水电站闸坝枢纽,通过水工模型试验,研究了泄洪闸泄流能力、泄洪闸三孔全开及组合局开泄洪工况水力特性及闸坝下游河道的冲刷消能。主要成果如下:(1)泄洪闸泄流能力:各特征库水位下,试验实测下泄流量均较设计流量大,泄洪闸的泄流能力满足要求;泄洪闸为堰流出流时,其综合流量系数在0.425~0.430之间。(2)枢纽上下游水力特性:各工况下,枢纽上下游水流流态较好,满足设计要求;枢纽上下游流速分布合理,最大流速小于15m/s,不属于高速水流范畴;压强沿程变化平缓,且均为正值。总体来说,设计方案枢纽布置、泄水建筑物布局及体型设计基本合理。(3)泄洪闸下游冲刷:大流量工况,闸后产生折坡水跃,水跃在消力池斜坡段完成,经消力池平底段、护坦及海漫段调整,水流流速分布接近天然河道,但总下泄能量较大;小流量工况,水流在消力池内充分消能。相较而言,冲刷的不利工况为大流量工况。各工况下游河道冲坑均较浅,消力池、护坦及海漫的布置满足消能要求。(4)闸门运行调度方案:常遇洪水下,三孔局开水力特性最优,中孔局开最差;考虑其经济性,闸门常遇洪水运行调度方案为先左右两孔局开,逐级开启至三孔局开。