高坝泄洪安全关键技术研究

我国位于狭窄河谷的大型水利水电工程在泄洪方面的主要特点是高水头、大流量、大泄洪功率,泄洪安全问题十分突出.文中总结并探讨了我国在高坝泄洪消能防护、泄洪振动控制、泄洪雾化防护、掺气减蚀、泄洪安全预警等方面技术的主要研究进展,提出了提高有关泄洪安全性的技术途径,可供有关工程设计和研究参考.     

高水头大流量泄洪消能研究

高水头大流量泄洪消能研究是“八五”国家科技攻关专题，主要结合小湾高拱坝建设，研究在高山峪谷河段上，高水头、大流量泄洪消能问题。专题分别就泄洪消能布置优化；坝身孔口布设及其型式；水垫塘冲刷平衡及消能机理；坝身泄洪振动对坝体的影响；５０ｍ／ｓ高流速空化、空蚀及减蚀措施；高压弧形闸门的伸缩式水封封水试验；高坝泄洪雾化的影响范围等进行研究。并结合漫湾大坝泄洪进行了一系列水力学方面的原型观测，取得了丰富的成     

大流量高水头水电站泄洪消能设计的探讨

大流量高水头水电站泄洪消能型式的选择,是完善枢纽布置和各项功能的重要环节.近年来,一批高坝的设计、建设和运行,显示既有创新有待推广,也有某些问题有待探讨.就防御常见洪水、泄洪建筑物布置以及消能建筑物某些设计,进行探讨.     

跌坎型底流消能工研究综述

近年来,随着人们环境保护意识的不断增强,许多大型水电工程的泄洪消能倾向于采用泄洪雾化较低的底流消能方案。然而,经济和技术两方面的因素制约了底流消能在高水头、大流量水电站建设中的应用。针对底流消能应用于高水头、大流量泄洪工程时存在的问题,在总结已有研究成果的基础上,结合国内向家坝、官地和亭子口以及国外某些高坝工程泄洪消能实践,对跌坎底流消能工的研究进展进行了综合分析。可为类似工程的体型优化设计提供参考。     

我国高坝泄洪消能新技术的研究和创新

60年来,特别是改革开放30多年来,我国的水利水电建设事业得到飞速发展,建成和在建一大批具有世界级水平的大型水利枢纽,为了满足工程建设的迫切需要,向设计提供技术先进、安全可靠的泄洪消能方案,促使我国在高水头大流量泄洪消能技术和高速水流的研究方面达到世界领先水平。本文重点评述我国在高水头、大流量泄水建筑物泄洪消能方面所取得的一些重要研究成果,包括宽尾墩联合消能工、窄缝挑坎消能工、高拱坝水垫塘消能、内消能工和高水头泄洪隧洞掺气减蚀等若干新的研究成果。     

高水头大流量泄洪消能研究简介（结合小湾工程部分）

主题主要结合小湾高拱坝建设，研究在高山峡谷河段上，高水头，大流量泄洪消能问题。分别就泄洪消能布置优化；坝身孔口布设及其型式；水垫塘冲刷平衡及消能机理；坝身泄洪振动对坝体的影响；５０ｍ／ｓ高流速空化，空蚀及减免措施；高压弧形闸门的伸缩式水封封水试验；高坝泄洪雾化的影响范围等进行研究。并结合漫湾大坝泄洪进行了一系列水力学方面的原型观测。本文是为“八五”科技攻关成果专辑所写的简介，现摘刊于此供参阅。     

高坝泄水建筑物泄洪消能的新发展

解决高坝、大流量泄水建筑物消能问题一直成为世界各国水利工程的重点和难点。国内外已建和在建的高坝工程实践证明，采用表孔、底孔、消力池联合消能；戽流消能；挑流消能；空中碰撞消能等消能方式，可取得较好效果。文章概述了国内外高坝１大泄流量泄洪消能方式，为大型水利枢纽工程提供了参考。     

小湾水电站泄洪消能问题研究

小湾水电站工程规模巨大，混凝土双曲拱坝高２９２ｍ，落差２２６ｍ，泄洪总功率达４５８８０ＭＷ为世界同类型之最．泄洪消能问题突出，技术难度大．为此，结合“八五”国家重点科技攻关，对高水头大流量泄洪洞能重大技本问题开展了一系列科研试验，并取得了很好成果．本文就小湾泄洪消能方式、布置及其建筑物体型等的研究作一阐述．     

高水头大单宽流量底流消能技术研究成果综述

向家坝水电站最大坝高161m，校核洪水下泄流量约49000m^3／s，其泄洪消能建筑物是典型的高水头、大单宽流量、大泄洪功率、高含沙率泄洪工程。由于环境要求严格，常规的底流消能消力池无法达到工程要求。结合工程特点，兼顾“水力与结构”要求，提出了跌坎底流消能形式，并分连续坎和高低坎两个系列进行研究，解决了向家坝水电站泄洪消能难题。该研究成果对高水头、大单宽流量底流消能理念和设计思路具有创新性，为工程设计提供了科学依据，成果可在相关工程中推广应用。     

高坝泄洪消能研究应用新发展述评

为适应窄谷河床泄洪消能布置，近年来采用在高程上重叠布置和平面上沿河床纵向拉开的办法，取得了良好的效果。在消能方式方面，除进一步发展了底流，面流（戽流），挑流消能的各自优点外，还发展了适应于窄谷河床高水头，大流量的复合式消能工，内消能以及宽谷河床低佛氏数的泄洪消能布置。有关的科研单位结合国内实际工程提出了一些效果较好的消能工。这些新型消能工分别在实际工程中实施，效果良好。为了进一步提高今后在工程中推     

我国特高拱坝坝身泄洪消能技术研究与应用

高坝泄洪伴随着能量的传递和释放,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。以2000年以来国内新建的11座特高拱坝(坝高≥200 m)为主要考察对象,其泄洪消能布置和水力指标均居世界前列。在系统总结探讨水垫塘消能评价指标、孔口体型、泄洪消能布置和水力特性的基础上,重点阐明坝身消能的3种典型创新模式:水舌碰撞的二滩模式、水舌不碰撞的锦屏一级模式、水舌碰撞与不碰撞结合的旭龙模式。研究思路和工程应用逐渐从“泄洪消能工程安全”向“泄洪消能工程安全与减轻岸坡泄洪雾化并重”转变,且水垫塘冲击动水压力均<15×9.81 kPa(标准限值)。近20 a特高拱坝建设快速发展极大地推动了该领域的技术进步和泄洪消能模式创新。建议开展复杂边界数值模拟研发、高坝泄洪TDG(总溶解气体)生成与释放过程研究等。     

国内外高拱坝泄洪消能布置综合分析

本文总结分析了国内外８０个高拱坝（泄量Ｑ＞２０００／ｓ）的泄洪消能布置经验，提出了一种综合通用的拱坝泄洪消能布置的分类方法；经对典型工程进行分析研究认为，通过泄洪消能布置的优化，可提高坝体的泄流能力及下游水垫塘单位水体消能率的指标，以减少岸边工程或水垫塘本身的造价；结合小湾工程的分析，认为可适当提高小湾坝体及单洞的泄流能力，减少一条岸边泄洪洞。该经验总结为目前及今后高拱坝大泄量工程的泄洪消能布置设计提供可借鉴的经验。     

二滩拱坝的泄洪消能设计

结合二滩高拱坝、大泄量、窄河谷的特点，全面介绍了该工程的洪水标准及泄洪消能布置原则、泄洪消能建筑物的布置特点及在结构设计、水力学设计上的可行性。     

乌东德水电站主要水力学问题研究

乌东德水电站具有河谷狭窄、岸坡陡峻、泄洪流量大、水头高、河床覆盖层深厚等特点,坝址处上下游冲沟发育,泄洪建筑物布置受较大局限,其工程设计和施工过程中的水力学问题突出且技术难度大。通过系列比尺的水力学模型试验及数值分析计算等,对工程枢纽布置及泄洪消能、泄洪雾化、施工导截流、电站分层取水等几个主要方面的水力学问题进行了系统研究和攻关,解决了其存在的多个重大技术难题,为工程设计提供了重要的科技支撑。阐述的主要研究成果可供类似工程设计参考借鉴。     

高寒地区大型液压升降坝设计问题探讨

辽宁省海城市大型液压升降坝是目前国内已建的挡水面积最大的液压升降坝,也是在高寒地区建设的第一座液压升降坝。该坝挡水面积达960 m~2,拦蓄水量达336.79万m~3。解决该工程防冰害设计及汛期消能防冲问题,是工程成功与否的基础。通过参考先行建设的一座小型液压坝积累的经验,提出了该坝在防冰害设计和消能防冲方面的设计思路,并在实际运行中取得了很好的效果。相关设计方案可供其他液压升降坝设计参考。     

水布垭枢纽泄洪消能试验研究

对水布垭水利枢纽泄洪消能布置进行了整体水工模型试验,研究分析溢洪道入口、消能区及坝址下游水流特性,观测了窄缝挑坎挑流特性、消能区的冲淤情况和防淘墙的脉动压力和频率,从而解决了水布垭工程泄洪消能问题。     

高水头大流量泄洪消能研究：“八五”国家科技攻关专题简介

本文扼要地介绍了国家“八五”科技攻关“高水头大流量泄洪消能研究”专题所取得的主要成果．根据小湾在可行性研究阶段所面临的一系列水力学问题，重点研究了泄洪消能布置及泄水建筑物体形优化，下游平衡冲深，水垫塘水力特性及体型优化，坝身泄洪引起的坝身振动，５０ｍ／ｓ级高速水流空化空蚀及减蚀措施，泄洪雾化影响及防护措施等方面的问题．并结合漫湾电站泄洪进行水力学方面的原型观测，为高坝建设积累经验．经过几年来的艰苦努力，取得了一系列突破性的科研成果，圆满地完成了攻关任务，其中大部分攻关成果巳为小湾设计采用．专题经专家鉴定为整体达国际先进水平，并有部分成果为国际领先水平．     

三里坪水利水电枢纽工程泄洪消能设计

三里坪水利水电枢纽工程泄洪消能设计采用坝身表、中孔集中泄洪和坝下天然水垫塘消能方案。泄洪布置实现了“最大限度地使落水点在横向、纵向上拉开”的设计原则,坝下天然水垫塘消能指标适中,两岸简单防护,消能设施布置简洁。水工模型试验显示,三里坪大坝坝身泄洪建筑物总体布局合理,表、中孔体型布置满足要求,坝下天然水垫塘防护方案可行。     

杨房沟水电站泄洪消能设计

杨房沟水电站坝址河谷狭窄,洪峰流量大,枢纽最大泄洪功率为10 960 MW,在国内拱坝中处于较高水平.水电站泄洪消能采用“坝身表、中孔泄洪+坝下水垫塘”布置型式.文中通过方案比较,泄洪建筑物采用3个表孔和4个中孔的坝身集中泄洪方案,下游消能建筑物采用水垫塘+二道坝方案.表孔出口采用收缩型式、中孔出口采用收缩型式的宽尾墩.结合泄洪雾化分析,对水垫塘两岸边坡采用混凝土护坡、喷锚支护和排水孔等措施.