申洪波

(遵义市水利水电勘测设计研究院有限责任公司，贵州 遵义 563002)

随着水资源开发的进一步深入，在强喀斯特狭窄河谷修建拱坝蓄水发电已成为西南山区水资源开发利用的重要途径。狭窄河谷拱坝其泄洪建筑物布置和消能工选型常受到泄流量大、落差高、易受冲刷等因素影响，泄洪消能问题较为突出[1-2]。针对高拱坝的特殊性，大量水利科学研究机构开展了较为全面的研究，常见的高拱坝泄洪消能基本形成较为完善的解决体系和工程措施。但对于狭窄河谷坝高只有几十米的中、低拱坝而言，其通常存在坝身较低、泄洪功率大、消能水体有限等不利因素，当泄洪量或单宽流量较大时，泄洪消能仍较难解决[3-4]。牛都水电站是一座采用坝身表孔泄流的中型拱坝，针对其建坝河谷狭窄、坝身单薄、百万千瓦级泄洪功率等特点，开展表孔大单宽流量泄洪消能型式及体型模型试验研究[5-6]，以解决好泄洪建筑物的安全泄洪、充分消能和减轻下游冲刷等问题，提高工程消能防冲效果，为工程安全稳定运行提供强有力的技术保障。

1 工程概况

牛都水电站位于乌江水系一级支流的芙蓉江干流上游，地处贵州省正安县土坪镇境内。坝址以上河长87.4km，流域面积1650km2，多年平均流量34.2m3/s，设计洪水流量3710m3/s，校核洪水流量5580m3/s；水库校核洪水位(P=0.2%)612.69m，设计洪水位(P=2%)608.89m，正常蓄水位608.40m，水库总库容3720万m3。枢纽建筑物由混凝土拱坝、坝顶中部表孔溢洪道、右岸引水系统、右岸地面厂房及GIS楼等组成，最大坝高53.5m。……