依据下桥水电枢纽布置及水力特点,采用传统的“单级水平底板+尾坎”水垫塘无法确保电站厂房安全高效运行。本文依据拉贾拉南受控水跃原理,于水垫塘内设置强迫消能坎而演变为“三坎式水垫塘”,经水工模型试验表明消能效果良好,各项水力要素获得显著改变。
以新疆阿尔塔什水利枢纽泄洪建筑物为研究对象,通过1∶50水工模型试验比选消能方式,对比研究了采用平底板水垫塘方案下的塘内水动力特性和采用护坡不护底方案下的水垫塘冲刷形态。通过脉动压力与上举力的分布,推测了水垫塘的可能破坏范围;通过流态分析和冲刷分析,对挑坎体型进行了优化。不同型式挑坎对水垫塘的冲刷影响的比较分析表明,优化后的挑坎能够起到调整水舌和冲坑形态、减少坡脚冲刷的作用,经优化后该工程水垫塘采用护坡不护底的方案是可行的,并可供类似工程参考。
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