基于蘇巴什水庫工程泄水建筑物主流集中于右岸,對右岸邊墻及下游河床沖刷嚴(yán)重的情況,開展水工模型試驗研究,觀測泄水建筑物下游水流流態(tài)、斷面平均流速及護(hù)坦出口處沖刷特性,進(jìn)行不同布置型式下的消能防沖方案比選,分析主流集中方向和斷面平均流速變化規(guī)律,提出增設(shè)連續(xù)消力坎的優(yōu)化方案。結(jié)果表明,優(yōu)化方案水流撞擊消力坎產(chǎn)生翻越旋滾,消能效果明顯;主流流經(jīng)消力池段后,遠(yuǎn)離右岸,向中部及左岸偏移,流態(tài)改善良好,最后一道消力坎繞坎中心垂線旋轉(zhuǎn)10°時可使護(hù)坦段水流分布均勻,有效降低下游護(hù)坦出口處水流流速,減緩對下游河床沖刷,為工程設(shè)計提供參考依據(jù)。

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圖1泄水建筑物平面布置圖

模型試驗平面布置圖如圖2所示。圖2模型試驗平面布置圖

圖2模型試驗平面布置圖

圖1泄水建筑物平面布置圖2.2模型比尺

圖3最終優(yōu)化方案平面布置圖

表3最終優(yōu)化方案參數(shù)設(shè)置工程措施數(shù)量樁號位置/m長度/m高度/m角度/(°)護(hù)坦出口末端平均流速/(m·s-1)消力坎40+082.530.01.5904.3660+092.531.01.2900+102.532.01.2900+1....

圖4最終優(yōu)化方案各特征部位水流流態(tài)

式中,Vs—抗沖流速,m/s;K—經(jīng)驗系數(shù),其取值范圍一般為5～7m■/s。由蘇巴什水庫地質(zhì)勘察報告可知:河床表層5m厚砂礫石層Vs=0.4m/s,中層5m厚礫巖Vs=2.5m/s,下層灰?guī)rVs=5m/s[7]。由式(1)取K=6m■/s計算可得模型沖料粒徑分別為0.11、4.3....

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