陈慧玲

（喀左县水利局，辽宁喀左122300）

1 工程背景

辽宁省灯塔灌区始建于1974 年，建成后成为辽宁省中部地区重要的商品粮生产基地[1]。灌区的总干渠长43.5 km，控制流域面积约为420 km2，水资源总量为3.13 亿m3，可以使10 个乡镇近26.4万人受益。由于灌区建成运行时间较长且始建标准不高，因此灌区的基本设施损毁比较严重，对灌区功能的发挥造成明显制约[2]。因此，辽宁省及当地政府积极筹措资金进行灌区的节水改造工程。其中，进水闸的重建工程设计为开敞式7 孔平底闸，由闸前铺盖、闸室段以及泄洪道段组成，全长158.62 m。闸门净宽为8.00 m，总长60.00 m，高14.50 m。由于水闸建在土质河床上，受到主流束窄作用的影响，往往会造成泄流宽度小于河道的底宽，如果水闸的结构设计不合理，极易造成下游的水流流态较差，进而造成渠道段的严重冲刷[3]。因此，需要在消力池中设置辅助消能工保证水闸泄流水流的安全[4]。针对平原灌区的多孔水闸在运行过程中往往存在三元突扩水跃问题，给水闸的安全运行造成显著影响，同时也是水闸发生失事事故的主要诱因，鉴于常用的栅格、拱网等辅助消能工存在工程量大，费用高的不足，本文提出一种交错式挡坎，并通过模型试验的方式进行设计方案的优化，提高其实用价值。

2 交错式挡坎的设计

2.1 设计原理

交错式挡坎与栅格、拱网等辅助消能工具有类似的工作原理，也就是通过挡坎对水流的反击作用，改变下泻水流的方向，同时将其扩散为多股水流，通过相互之间的激荡和摩擦，以达到消能目的，最终实现水跃长度的减小和能量损失的增大。……