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依據(jù)下橋水電樞紐布置及水力特點(diǎn),采用傳統(tǒng)的“單級(jí)水平底板+尾坎”水墊塘無法確保電站廠房安全高效運(yùn)行。本文依據(jù)拉賈拉南受控水躍原理,于水墊塘內(nèi)設(shè)置強(qiáng)迫消能坎而演變?yōu)椤叭彩剿畨|塘”,經(jīng)水工模型試驗(yàn)表明消能效果良好,各項(xiàng)水力要素獲得顯著改變。
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以新疆阿爾塔什水利樞紐泄洪建筑物為研究對(duì)象,通過1∶50水工模型試驗(yàn)比選消能方式,對(duì)比研究了采用平底板水墊塘方案下的塘內(nèi)水動(dòng)力特性和采用護(hù)坡不護(hù)底方案下的水墊塘沖刷形態(tài)。通過脈動(dòng)壓力與上舉力的分布,推測(cè)了水墊塘的可能破壞范圍;通過流態(tài)分析和沖刷分析,對(duì)挑坎體型進(jìn)行了優(yōu)化。不同型式挑坎對(duì)水墊塘的沖刷影響的比較分析表明,優(yōu)化后的挑坎能夠起到調(diào)整水舌和沖坑形態(tài)、減少坡腳沖刷的作用,經(jīng)優(yōu)化后該工程水墊塘采用護(hù)坡不護(hù)底的方案是可行的,并可供類似工程參考。