段文刚，胡 晗，侯冬梅

(长江科学院 水力学研究所，武汉 430010)

进入21世纪，我国大坝建设快速发展且愈建愈高，200～300 m级特高拱坝接连出现。2000年竣工的雅砻江二滩水电站坝高240 m，是彼时我国最高的大坝；2014年建成的雅砻江锦屏一级水电站坝高305 m，是目前世界第一高坝；1987年建成的格鲁吉亚英古里坝高272 m，是目前国外最高的拱坝。高坝泄洪伴随着能量的传递和释放，不可避免地将对过流边界和周边环境产生影响，时至今日泄水建筑物遭受破坏的实例仍屡见不鲜，高坝泄洪消能是坝工建设与运行的关键技术之一[1]。特高拱坝一般位于大江大河的高山峡谷之间，高水头、大泄量、窄河谷、向心集中特征明显，坝下消能防冲难度加大。我国特高拱坝无论是泄洪建筑物规模还是水力指标(如泄洪落差、泄洪流量和泄洪功率)均居世界前列。本文主要以2000年以来国内新建的11座特高拱坝(坝高≥200 m)坝身泄洪消能布置和水力指标为主要考察对象，进而重点阐明拱坝坝身消能的3种典型创新模式。

1 水垫塘消能评价指标

拱坝坝身通常采用挑跌流水垫塘消能形式，其水流结构复杂，塘内三维流态特征显著，总体呈斜向淹没冲击射流和淹没水跃的混合流态，见图1。入水射流沿主射流方向可分为3个流动区域，即淹没射流区、冲击区和壁射流区。其中淹没射流区，主流近似遵循线性扩散规律；在冲击区，主流转向，流线弯曲，流速迅速减小，压力急剧增大，对水垫塘底板产生巨大的冲击压力，是造成底板失稳破坏的主要区域，表现出明显的冲击射流特征；……