高坝水垫塘护坡板块动水压强特性试验研究

针对高坝泄洪消能防护安全问题,通过模型试验,对护坡板块背/迎水面的动水压强进行同步测量,从时域、频域角度研究护坡板块的动水压强特性,对比不同止水破坏型式和不同排水速率对护坡板块的水动力特性的影响,揭示护坡结构失稳机理。结果表明:(1)在排水失效情况下,盲缝一(仅上侧止水破坏)为止水破坏最不利情况,缝隙内的水不容易排出,护坡板块背水面脉动压强最小、时均压强最大,产生较大的时均压强差,背/迎水面测点的相关性最弱会产生较大脉动压强差;时均压强占主导地位,产生较大的背/迎水面总压差,致使板块最容易失稳。(2)对于抽排板块,当排水速率一定时,板块下部测点的时均压强差大于上部测点;随着板块排水速率的增加,背水面时均压强和背/迎水面压强差都逐渐减小,且减小趋势变大。对于水位剧烈波动区域,抽排板块相对于排水失效板块更利于护坡结构的稳定。研究成果可为水垫塘边坡防护结构的设计优化提供理论依据。