李 静 胡国毅

(长江科学院 a.水力学研究所;b.研究生部，武汉 430010)

1 研究背景

我国目前及未来一段时期在建并即将新建一大批大型水电站，其中高水头大流量泄洪洞的水力学问题十分突出，一直以来都是水力学界关注的重要问题之一。泄洪洞是水利水电枢纽工程中一种十分重要的岸边泄水建筑物，也是因高速水流引发空蚀破坏案例数量相对比较多的一种泄水建筑物。在实际运行中，有一部分高水头工程的泄洪洞发生了不同程度的空蚀破坏，对于高水头泄洪洞而言，不论其泄流量大小都存在高速水流问题，如水流掺气脉动空化空蚀等。掺气减蚀技术的应用大大地推动了泄洪洞高速水流问题的研究和发展，已成为国内外广泛采用的解决高速水流空蚀破坏的一项有效工程措施。科学合理地设置掺气减蚀设施可以对泄洪洞边墙和底板起到良好的保护作用，以保证工程的安全并节省工程投资。

对于掺气减蚀设施体型，目前主要从掺气坎体型本身及坎下设施方面着手，进行了减轻空腔回水的研究［1－8］。对于泄洪洞而言，在一定条件下会出现空腔不稳定和空腔消失等不利流态，使掺气设施的减蚀功能难以发挥。本文以长河坝水电站泄洪洞掺气设施为例，研究减轻泄洪洞掺气减蚀设施空腔回水的措施。

2 试验模型

长河坝水电站深孔式泄洪洞由短有压进口段、无压隧洞段和出口挑流鼻坎段组成。泄洪洞布置成平直且一坡到底的无压泄洪洞。……