柔性海漫與剛性海漫的抗沖效果分析

蘇天宇， 劉曉平， 張　宇， 羅鵬飛， 葉玉康

(長沙理工大學， 湖南 長沙　410076)

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柔性海漫與剛性海漫的抗沖效果分析

蘇天宇， 劉曉平， 張宇， 羅鵬飛， 葉玉康

(長沙理工大學， 湖南 長沙410076)

摘要：針對海漫后河床沖刷變形問題，結合某樞紐泄水閘斷面模型進行了動床試驗及數學模型分析，結果表明：經水流長期淘刷河床使海漫后形成沖坑，反淘刷海漫地基，剛性海漫無法適應河床沖刷后的變形，引起海漫基礎托空并有海漫被沖毀的風險；而柔性海漫可適應河床沖刷后的變形，且糙率較大，消能擴散更充分，相比傳統剛性海漫結構有更好的消能防沖效果。

關鍵詞：柔性海漫； 剛性海漫； 抗沖效果； 紊動能

1問題的提出

在水利樞紐泄水閘中，流經消力池后的下泄水流，紊動現象依然強烈，仍留有一定的剩余能量，會對下游河床產生沖刷，為此在消力池或護坦后的天然河床上鋪設海漫以抵抗水流長期沖刷。統計顯示，103座大中型水利樞紐中，有58座因沖刷和淘刷破壞，占總數的56.7%[1-3]。如五強溪水電站[4]經1996年沅水汛期后，左右消力池均遭受嚴重沖刷破壞，消力池底板被大面積掀起帶走；柳林水電站溢流壩[5]1981年檢查時發現下游消力池尾坎底有上下游連通的孔道，兩側護坦和海漫沖成5～8 m直徑的深坑，1982年洪水過后護坦和海漫被沖毀面積占總面積的2/3以上，消力池底板處沖坑最深達4.3 m；在國外，孟加拉國的Karnafuli工程[6，7]在泄流中發現破壞跡象，關閘后發現消力池有約180 m寬20 m長破壞區域，此類工程事故威脅到大壩及其下游人民的安全。……