泄洪排沙洞台阶消能结构设计方案优化研究（论文）.pdf

· 117 · 近年来高坝建设迅速发展，对其泄洪消能技术就 有了更高的要求 [1–4] 。倘若泄洪问题没有得到良好的 处理，对下游产生严重冲刷，并对下游建筑物的安全 产生严重影响，后果将是不可想象的 [5–8] 。 在传统的泄洪排沙洞设计中，通常都是通过提 高施工平整度来减少或减免空化空蚀问题。但对于 溢流面来说，在高速水流下，想要保证溢流面的平 整度是很难的，仍然无法完全避免空化空蚀的形成。 而且从施工方面来看，其不便机械化施工。随着台阶 法的不断完善，越来越多的泄洪排沙洞开始采用台阶 法技术进行施工，由此出现了台阶式泄洪排沙洞。台 阶式泄洪排沙洞在消能方面由于其台阶结构产生的作 用，相较于传统的光滑泄洪排沙洞能量消散效果显 著 [9–12] 。当使用台阶式泄洪排沙洞时，消能率将相对 增加，这将降低消力戽长度，甚至可以不需要。另外， 近些年来，台阶式泄洪排沙洞与辅助消能设施结合使 用得到了一定的推广，可以更好地提高消能率，是缩 短工期。因此，继续分析其水力特性对于理论发展和 工程实际应用有着重要意义 [13] 。 1 工程概况 洛 宁抽水蓄能电站位于河南省洛阳市洛宁县城东 南的涧口乡境内，上水库位于大鱼沟上游鳔池村，下 水库位于白马涧上游山神庙附近，下水库距洛宁县城 约17 km，距洛阳 80 km，距郑州200 km。 下水库泄洪输沙隧洞设置在水库末端挡沙坝上游 河道右岸的山体内，由进水口、隧洞段和出水口组成， 进水口底板标高 656.000 m，隧道体为城门式，隧道 体沿程净尺寸7.00 m×（12.00~8.00） m（宽 × 高）， 洞身长度 1590.00 m，隧洞底板两级斜坡，坡度分别 泄洪排沙洞台阶消能结构设计方案优化研究 李  龙 （中铁十四局集团第二工程有限公司，山东泰安 271000） 　　 ［摘　要 ］ 近年来高坝建设迅速发展，对其泄洪消能技术就 提出 更高的要求。在高速水流下，传统的泄 洪排沙洞设计已不能满足泄洪洞功能需求。通过对洛宁抽水蓄能电站水库泄洪洞出口挑流消能工 况进行水 力学模型试验， 发现 将泄洪 泂挑坎高度和角度设置为下降后，水舌不再受下部水体的影响，散射翻转能量 的效果良好，可以提高性能 。撤除消力墩和消涡栅后，对消力池底部高度做出修改，通过试验结论确定消 力池底部高度以及跌坎高程，固定的水池出口处和水面相连，改良后的尾渠更加稳定，在河流的下游处会 有更明显的冲刷痕迹并且冲刷后的最低点与消力池尾部距离更远。 　　 ［关键词 ］ 泄洪；消能型式；挑流水舌；挑坎 髙度及挑角；水力特性模型 　　 ［中图分类号］  TU 74 　　　　　［文献标志码］  A　　　　　［文章编号］  1001 -523X （2022 ）20-0117 -05 OPTIMIZATION STUDY ON DESIGN SCHEME OF STEPPED ENERGY DISSIPATION STRUCTURE OF FLOOD DISCHARGE AND SEDIMENT DISCHARGE TUNNEL Li Long 　　 ［ Abstract ］ In recent years, with the rapid development of high dam construction, there are higher requirements for flood discharge and energy dissipation technology. Under high-speed flow, the traditional design of flood discharge and sediment discharge tunnel can not meet the functional requirements of flood discharge tunnel. Based on the hydraulic model test of the flip energy dissipator at the outlet of the spillway tunnel of the reservoir of Luoning pumped storage power station. When the height and angle of the flip bucket are set to fall, the water tongue is no longer affected by the lower water body, and the effect of scattering overturning energy is good. In addition, the performance c