在高坝特别是高拱坝枢纽布置中，泄流建筑物的布置尤为重要。由于坝体高度已经达到或超过300m量级，因而由水头高和泄流功率大而产生的泄流消能问题十分突出。我国继1999年下闸蓄水的240m高二滩水电站双曲拱坝的建成后，又有一批300m级高坝正在设计之中。如雅砻江锦屏一级双曲拱坝，最大坝高305m，居世界混凝土坝首位。近些年来设计建设的高坝工程如二滩、小湾、溪洛渡、锦屏、构皮滩、拉西瓦等大都采用坝身表孔、中（深）孔泄流的方式。坝身泄流时，高速下泄水流挟带的巨大动能直接作用在坝址附近的河床内，尽管可以采用一些消能措施，如近些年发展起来的窄缝式消能工、扩散式消能工、高低坎大差动碰撞消能工、宽尾墩等，但是河床的冲刷是不可避免的。如果不对河床加以保护，势必产生严重冲刷，甚至可能引起岸坡坍塌，危及大坝安全。如赞比亚的卡里巴拱坝[14]，运行数年后，河床的冲刷深度超过70m，严重威胁大坝的安全，以至于不得不进行加固。表1.1列举了部分国内外高坝泄流功率，从中可以看出，我国已建和拟建的高坝工程泄流功率大，消能问题突出。
我国高坝多位于西南地区，雨量充沛，洪水峰高量大。因为大坝水头高、下泄流量大、泄流功率大、河谷窄，所以下游河道的保护尤为重要。因此，这些高坝工程大都将坝址下一定距离内的河床用混凝土防护，并在适当的位置修建二道坝，形成泄流消能建筑物的一部分——水垫塘，以达到消能和防冲的目的。(www.xing528.com)
目前，已经运行和正在设计的水垫塘底板的形式有两种：一种是复式梯型断面底板（简称平底板），我国已经建成的二滩双曲拱坝水垫塘就是这种型式。另一种是复式反拱形断面底板（简称反拱底板），格鲁吉亚的英古里拱坝和西班牙的苏斯盖达拱坝水垫塘即是这种型式。我国目前已经建成的反拱形水垫塘是2001年完工、坝高81.6m的湖南省凤凰县长潭岗水电站水垫塘。平底板依靠底板自重和锚固钢筋来保持底板的稳定，结构设计时主要考虑正常泄流期和检修期两种典型工况，均以浮升失稳控制。反拱形水垫塘是利用河床基岩的天然形状把底板做成拱形，利用拱形结构的力学特性，将射流冲击荷载传递到两岸山体或拱座，充分发挥混凝土的抗压特性和拱结构的超载能力，提高了底板的整体和局部稳定性。
水垫塘作为防护下游河床的结构，其自身在高速水流冲击下的稳定性是实现消能和防冲目的的关键所在。国内外工程中不乏有底板和消力池导（隔）墙破坏的实例，著名的前苏联萨扬·舒申斯克水电站240m高的重力拱坝，其消力池[15]是当今世界最高水平的底流消能工，它的消力池底板曾两度遭到破坏。巨大的水动水荷载将近8m厚底板掀起，引起了工程界和学术界的震惊，并引发了对此问题的深入研究。我国的五强溪水电站消力池在泄流时，3m厚底板被大面积掀起且基岩冲深近40m。
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