王圣文,吴洪亮

(武汉大学水资源与水电工程科学国家重点实验室,湖北武汉430072)

0 引 言

消能设施是溢洪道的重要组成部分,对于某些中小型水库的溢洪道工程,由于地形或地质条件的限制,不适合采用挑流式消能,采用底流式消能(即在溢洪道尾水渠首建消力池)又可能工程量过大,并且由于消力池壅水会增加尾水渠首部护坡高度。在这种情况下,多级消力池消能是比较合适的选择[1],然而现有已公开文献很少系统地介绍多级连续消力池的水力计算方法。本文结合丹江口市金岗水库溢洪道的设计,介绍多级连续消力池的布置方案和水力计算,以期为同类工程设计提供参考。

1 工程概况

金岗水库位于丹江口市余家营村沙沟河的中上游,大坝坝型为均匀土质坝,总库容为134×104m3,是一座以防洪为主,兼有灌溉、供水、养殖等综合效益的小(Ⅰ)型水利枢纽工程。大坝按50 a一遇洪水设计,1 000 a一遇洪水校核,消能防冲按50 a一遇洪水设计。溢洪道位于大坝右岸,为无闸控制宽顶堰,由进口段、控制段、泄槽段组成。进口过水断面宽46.82 m～21.15m;控制断面净宽18.0 m,宽顶堰顶部高程123.58 m;泄槽段坡降为1/87,水平长度为58.9 m。溢洪道出口段没有消能防冲设施,已经发生严重冲毁。图1为溢洪道纵剖面图。

图1 溢洪道纵剖面

2 溢洪道消能方式选择

根据地形、地质条件,选择三种消能工形式进行比较,分述如下:

2.1 挑流消能

泄槽段之后桩号0+058.9m～0+139.0 m新建一陡槽,水平长度 80.1 m,坡度 1∶8.5。桩号 0+139.0 m处修建一挑流鼻坎,挑角 θ=30°,反弧半径R=38.5 m。……