一、技術簡介

（1）技術原理：針對大泄量寬泄槽溢洪道緩坡段、陡坡段與銜接段各異水力特性，協同考慮多閘門運行方式，基於水流邊界層理論與流體拋射理論，因勢利導提出“挑跌坎+槽內貼坡”的變坡摻氣設施，在保證緩陡坡結構合理銜接基礎上，實現大泄量寬溢洪道摻氣效果顯著、流態過渡平穩、閘門調度靈活綜合目標。

（2）技術特點 ：

1）摻氣效果顯著：在滿足泄槽底板銜接過渡同時，實現兩側通氣順暢、摻氣空腔充足、摻氣效果顯著的目標，有效降低泄槽段的空化、空蝕風險。

2）流態平穩過渡：基於水流邊界層理論與流體拋射理論對水流進行適應性調控，增設挑坎抑製變坡底板處水流邊界層分離，引導拋射水流與下遊底坡小角度平穩交彙，實現變坡段水流均衡過渡目標。

3）閘門靈活調度：通過不同閘門運行方式係列試驗與體型優化，實現適用不同閘門運行方式的摻氣坎體型設計目標，顯著提高寬泄槽多孔閘門調度靈活性。

4）體型結構簡單：僅對緩陡銜接段進行適度調整，未顯著增加工程量，結構簡單，易於施工。

（3）解決的具體問題：解決水電水利工程中底坡由緩變陡溢洪道的摻氣減蝕問題。

二、主要技術指標

（1）結構設計指標：摻氣挑坎高0.3~1.5m，跌坎高1~5m，槽內貼坡角度1~5°。

（2）水力效果指標：在大泄量16500m³/s、大單寬流量254m³/s時，摻氣坎仍具有很好適應性，流態過渡良好，泄洪指標優良。摻氣空腔穩定，槽內無積水，通氣孔風速15～25m/s，通氣順暢摻氣效果顯著。溢洪道表孔閘門不同運行方式時摻氣坎處水流均能順利起挑，水舌摻氣充分，與下遊底板交彙平順。

（3）功能融合指標：“挑跌坎+槽內貼坡”緩陡銜接段摻氣設施與高效摻氣減蝕技術兼顧考慮寬溢洪道緩陡銜接段水力指標、體型結構、運行方式等內容，達到摻氣效果良好、水流過渡平穩、多閘門調度適應性強功能融合指標。

三、社會經濟效益、應用情況及適用範圍

（1）社會經濟效益：

1)規模下的單價：以苗尾水電站工程為例，溢洪道緩陡銜接段摻氣坎采用的“挑跌坎+槽內貼坡”布置型式工程投資約400萬元。

2）運行費用：該技術實用過程中僅需一定的運行維護費用，不超過20萬元/年。

3）投資效益：該技術提出的結構體型簡單，工程量低，投資效益顯著，典型工程單項投資僅約400萬元；此外，因其具有的靈活性與適用性，可與工程實際協調布置，大大放寬工程布置條件限製，增加工程總體效益，具有廣泛的投資效益與前景。

（2）應用情況：本技術成功應用於苗尾水電站（一等大（1）型），工程采用5溢流表孔共用一道泄槽布置形式，泄槽寬度高達83m，緩坡段坡度為1:20，陡坡段坡度為1:1.5，中間為緩陡坡過渡銜接段，最大洪峰流量16500m³/s。該技術避免了摻氣空腔回水，實現了緩陡銜接段水流摻氣充分、流態過渡平穩、適應多閘門調度運行的總體目標，2017年至今溢洪道運行良好。

（3）適用範圍：本項技術適用於水電水利工程溢洪道緩陡坡銜接段體型設計，對於地形地質條件複雜、泄洪水力指標高的溢洪道以及多孔共槽寬泄槽溢洪道具有很好的適用性。

四、技術圖片

五、其他

技術持有單位：水利部 交通運輸部 國家能源局南京水利科學研究院

技術聯係人：王芳芳，18751877850，ffwang@nhri.cn