水工隧洞出口段的消能水工建筑物.pptx

主讲人：王世儒水工隧洞出口段的消能 《水工建筑物》Waterconservancyandhydropowerconstruction重庆水利电力职业技术学院CHONGQINGWATERRESOURCESANDELECTRICENGINEERINGCOLLEGE

7.4隧洞出口段的消能一、出口段的布置1.无压洞出口仅设有门框（以防洞脸及上部岩石崩塌），并与消能设施的两侧边墙衔接。2.有压洞出口常设工作闸门、启闭机室。闸门前有渐变段（洞圆门方），出门之后为消能设施，为避免负压，常采用断面收缩的方法。

7.4隧洞出口段的消能一、出口段的布置图8-13隧洞出口段结构图（高程：m；尺寸：cm)(a)有压隧洞；（b）无压隧洞1-钢梯；2-混凝土压重；3-启闭机室

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式常用：挑流、底流、洞内突扩消能。近年来，国内也出现了窄缝挑流消能、洞内旋流消能等。挑流消能（常用扩散式）适用：出口高程高于或接近于下游水位，且地质条件允许时。优点：经济合理。注意：尽量不要冲刷对岸。形式：斜切式挑流鼻坎（洞轴线与河道交角小）、横向扩散挑坎、收缩式窄缝挑坎。

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式挑流式消能

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式挑流式消能

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式挑流式消能

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式底流消能特点：水流由隧洞出口经水平扩散段（有的不设），再经曲线扩散段、斜坡段继续横向扩散后进入消力池。消能充分、平稳。缺点：开挖量大，施工时间长，造价高。底流水跃消能布置图(单位：cm)

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式洞中突扩消能（孔板消能）洞中突扩消能：在有压隧洞中分段造成出流突然扩散，与其周围水体之间形成大量漩涡、掺混而消能。小浪底导流洞改建为压力泄洪洞，采用多级孔板消能方案，在直径为14.5m的洞中布置了三级孔板，孔径与洞径比分别为0.69、0.724和0.724，孔板的间距为3D=43.5m。由模型试验得知，水流通过孔板突扩消能，可将140m的水头削减70%，洞壁最大流速仅为10m/s左右。

收缩式窄缝挑坎窄缝挑坎消能

7.4隧洞出口段的消能二、消能方式旋流消能洞内旋流消能：洞内旋流消能：洞内旋流消能：在隧洞内设置造旋设施，使水流产生旋转，利用水流的离心力增加过流壁面压强，以防止过流壁面空蚀破坏。按其消能方式可分为螺旋流沿流程均匀消能和螺旋流在消能室中集中消能；按消能工结构可分为旋流式竖井消能和水平螺旋流消能。有利于防止过水壁面空蚀破坏，有利于洞中水流与下游衔接，有利于泄流量变化时消除明满流过渡流态，有利于导流洞改建为泄洪洞。

沙牌水电站旋流消能竖井布置（单位：m）

主讲人：谢谢观看《水工建筑物》Waterconservancyandhydropowerconstruction重庆水利电力职业技术学院CHONGQINGWATERRESOURCESANDELECTRICENGINEERINGCOLLEGE