原型监测的重要作用-水平旋流消能泄洪洞设计与研究

（1）综合水力学及结构的原型监测成果，表明公伯峡水电站水平旋流消能泄洪洞的体型结构设计合理，泄量满足要求，掺气设施有效，具有较高的消能率和较好的掺气减蚀作用，泄洪洞可以安全运行。公伯峡水电站水平旋流消能泄洪洞的实践为我国今后水利水电工程导流洞的改建利用，提供了宝贵的经验和科学数据，也将是该项技术的推广应用的重要基础性依据。

（2）监测结果表明，采用竖井掺气坎和起旋室通气井的通气设施，对于保护竖井下段和旋流洞免遭空蚀破坏，起到了重要的作用；起旋室的通气量与模型试验结果相近，竖井段的环形掺气坎掺气效果和通气风速远大于模型试验结果，今后进行类似工程设计时，对竖井段的通气管面积应适当加大，以控制风速和空腔负压。另外，3次监测的结果也表明，竖井段的淹没射流流态具有一定的随机性（空腔长度不同），这种随机性与来流条件有关。尽管本次监测中空腔负压和通气风速已超过设计规范要求，但从压力分布及结构监测结果表明，并未对竖井段的结构安全构成威胁。

（3）原型监测成果验证了模型试验阶段将水平旋流洞和水垫塘布置在弯洞段是可行的，旋流洞的直径、长度、水垫塘的长度和体型选择是合理的。监测结果同时验证了处于弯洞段的水垫塘，对于调整水流流态是非常重要的，其50m的长度是可行的，消能率较高。这种消能方式的布置可以充分利用原导流洞，可以灵活选择进水口及竖井位置，为工程布置带来很大的方便。

（4）置于退水洞的流态摄像监视器，第一次记录了在闸门启闭过程和全开运行中水垫塘下游退水洞内的水流流态，这对于工程界和学术界更好地认识和理解公伯峡水电站水平旋流洞的消能机理和消能作用，给予了重要的技术支持，进一步验证了本工程的消能设计，具有很高的消能率和布置的合理性，同时也消除了人们对这种消能方式，可能造成退水洞内流态不稳定或出现不利流态的担心。(www.xing528.com)

（5）原型监测采用了水力学和结构动力学同步监测的方法是非常重要的，具有互补性，这样可以更加全面、综合评价公伯峡水电站水平旋流消能泄洪洞的安全。

（6）公伯峡水电站水平旋流消能泄洪洞的模型试验和水力学原型监测成果为我国这种新型消能工的研究和设计提供了比较全面和完整的技术支撑，竖井段环形通气坎、在弯洞段改建起旋室和水垫塘在国内外都是第一次使用，其模型试验和原型监测成果也填补了我国在这方面的技术空白，为今后补充完善相应的设计规范提供了重要的科学依据。