一、技术简介

西部地区水利水电工程坝址河谷狭窄、泄洪量巨大的特点明显。为安全、灵活下泄洪水，并联式岸边泄洪洞群在窄河谷的运用广泛，且洞身轴线与河道普遍存在夹角较大的问题，大流量、高水头、高流速、大夹角特点带来的挑流消能水力安全问题是保障并联式洞群安全运行的关键技术难题。本技术依托白鹤滩水电站工程，围绕窄河谷岸边并联式洞群布置方法、大夹角挑流消能水舌控制、下游河道冲淤协调和水力安全控制等一系列重大技术问题，成功解决了多项技术指标工程技术难题。本技术的主要特点和原理为：

(1) 针对并联式洞群消能布置难题，发明了多目标水力协调的岸边并联式泄洪洞群布置方法，构建了窄河谷消能容量评价指标。

(2) 建立了“挑角定纵向、偏角定横向、角差斜切定偏向”的扭曲斜切坎水舌控制方法，提出了水舌群衔接影响的挑坎体型调控技术，解决了岸边泄洪设施大夹角水流归槽难题。

(3) 创新了兼顾冲坑堆丘相似的模拟方法，揭示了多股水舌作用下的堆丘发展平衡机制，研发了电站尾水位和冲刷堆丘耦合的动水调度技术，解决了窄河谷大夹角洞群泄洪、消能、发电等水力协同控制难题。

二、主要技术指标

(1) 岸边并联式洞群布置技术。首次提出并联式洞群布置方法，建立了评估泄洪洞群布置合理性及消能效果的评价指标，解决了大型泄洪洞群布置的设计理论不足问题。

(2) 大夹角挑流消能水舌控制技术。首次提出了扭曲斜切坎的水舌控制方法、统筹水舌间相互影响的挑坎体型参数调控方法，可定量评估水舌与体型参数的响应关系。

(3) 多股射流冲淤协调控制技术。建立了泄洪流量-冲坑深度-河道堆积-发电尾水位壅高的关系，提出兼顾安全与效益的泄洪运行调度方式，可提高发电效益。降低了下游消能区10%的河床堆丘高度，发电尾水水头增加1~2m。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

(1)社会经济效益：本技术成果应用的并联式洞群布置方法，有效节约设计人力，减少设计投入。本技术成果保障了发电效益。泄洪后堆丘阻塞河道，采用本技术成果，通过动水调度技术，解决了堆丘影响电站尾水位的问题，保障工程安全运行，电站发电功能正常发挥，发电效益得到保障。

（2）应用情况：本技术主要应用于白鹤滩水电站的设计，于2018年起被设计采纳。白鹤滩水电站工程消能与水流归槽问题突出。本技术成果提出的岸边并联式洞群布置方法、扭曲斜切挑坎体型调控技术、河床冲刷和堆丘试验模拟技术、窄河谷下游冲刷堆丘控制技术等均被白鹤滩工程设计采纳。本技术成果采用后降低了设计成本，提高了发电效益，可应用于同类高坝工程的设计与建设。

（3）适用范围：本技术成果是泄洪洞群设计、研究的创新和经验总结，提出的并联式洞群布置方法与规模预测、大夹角挑流消能水舌控制、窄河谷多股射流冲淤协调方法可适用于高坝工程泄洪消能设计和相关研究，为我国正在开发的雅鲁藏布江下游、金沙江上游，以及雅砻江干流的200m级以上高坝工程泄洪消能提供借鉴和指导。

四、技术图片

消能容量评价指标                      水舌参数调控方法

     冲坑-发电效益判定方法

五、其他

技术持有单位：水利部 交通运输部 国家能源局南京水利科学研究院

技术联系人：王宇， 13770923307，wangy@nhri.cn