水平旋流消能泄洪洞设计与研究成果

旋流消能泄洪洞设计研究有如下重点问题：

（1）收集国内外有关旋流消能泄洪洞的工程实例和试验研究的成果，并根据公伯峡水电站泄洪洞设计水头及泄量要求，从水力特性及结合国内外工程经验对右岸泄洪洞的旋流消能方式采用水平旋流消能还是竖井旋流消能进行比选。

（2）公伯峡水电站泄水建筑物设计的运行方式是：水库的调洪水位等于电站的正常蓄水位，在设计洪水下左岸溢洪道和左岸泄洪洞全开及两台机组投入运行就能满足泄洪要求，水平旋流消能泄洪洞仅在校核洪水下投入运行，旋流消能泄洪洞进口溢流堰闸门具备了不需局部开启的条件，为采用平板闸门创造条件，也为溢流堰出口采用淹没流创造条件。因此，对水平旋流消能泄洪洞进口溢流堰的流态进行淹没流和自由流的比选。

（3）在选定水平旋流消能泄洪洞进口溢流堰的流态为淹没流的条件下，研究旋流竖井设置掺气设施对起旋室（水平旋流发生装置，下同）防空蚀的措施及必要性。

（4）水平旋流消能泄洪洞起旋室的体型决定了水平旋流段的流态、压力分布及消能效果，研究比选各种起旋室体型，选择一种体型简单、对水平旋流段压力分布及消能效果较好体型。(www.xing528.com)

（5）水垫塘是水平旋流消能泄洪洞主要消能段之一，也是水平旋流段与退水洞段（原导流洞下游段）的连接段，该部位体型与水流流态变化复杂（断面由圆形变至城门洞形，水流流态从有压流过渡到无压流）。因此，研究水垫塘段的体型，以选择一种体型简单、消能效果较好的体型。

（6）通过减压水工模型试验，研究各部位的空化特性，提出合适的建筑物体型和抗空蚀工程措施。

（7）水平旋流消能泄洪洞的进水口、竖井、水平旋流段、水垫塘消能段等均位于库区，通过三维渗流计算为地下洞室结构设计的外水压力作用提供依据。

（8）结合导流洞4级建筑物改建为1级永久建筑物进行起旋室、旋流消能段及水垫塘段结构和受力特性研究，提出安全可靠的建筑物结构型式，并为尽可能多地利用导流洞提供依据。