一、技术简介

（1）技术原理：针对大泄量宽泄槽溢洪道缓坡段、陡坡段与衔接段各异水力特性，协同考虑多闸门运行方式，基于水流边界层理论与流体抛射理论，因势利导提出“挑跌坎+槽内贴坡”的变坡掺气设施，在保证缓陡坡结构合理衔接基础上，实现大泄量宽溢洪道掺气效果显著、流态过渡平稳、闸门调度灵活综合目标。

（2）技术特点 ：

1）掺气效果显著：在满足泄槽底板衔接过渡同时，实现两侧通气顺畅、掺气空腔充足、掺气效果显著的目标，有效降低泄槽段的空化、空蚀风险。

2）流态平稳过渡：基于水流边界层理论与流体抛射理论对水流进行适应性调控，增设挑坎抑制变坡底板处水流边界层分离，引导抛射水流与下游底坡小角度平稳交汇，实现变坡段水流均衡过渡目标。

3）闸门灵活调度：通过不同闸门运行方式系列试验与体型优化，实现适用不同闸门运行方式的掺气坎体型设计目标，显著提高宽泄槽多孔闸门调度灵活性。

4）体型结构简单：仅对缓陡衔接段进行适度调整，未显著增加工程量，结构简单，易于施工。

（3）解决的具体问题：解决水电水利工程中底坡由缓变陡溢洪道的掺气减蚀问题。

二、主要技术指标

（1）结构设计指标：掺气挑坎高0.3~1.5m，跌坎高1~5m，槽内贴坡角度1~5°。

（2）水力效果指标：在大泄量16500m³/s、大单宽流量254m³/s时，掺气坎仍具有很好适应性，流态过渡良好，泄洪指标优良。掺气空腔稳定，槽内无积水，通气孔风速15～25m/s，通气顺畅掺气效果显著。溢洪道表孔闸门不同运行方式时掺气坎处水流均能顺利起挑，水舌掺气充分，与下游底板交汇平顺。

（3）功能融合指标：“挑跌坎+槽内贴坡”缓陡衔接段掺气设施与高效掺气减蚀技术兼顾考虑宽溢洪道缓陡衔接段水力指标、体型结构、运行方式等内容，达到掺气效果良好、水流过渡平稳、多闸门调度适应性强功能融合指标。

三、社会经济效益、应用情况及适用范围

（1）社会经济效益：

1)规模下的单价：以苗尾水电站工程为例，溢洪道缓陡衔接段掺气坎采用的“挑跌坎+槽内贴坡”布置型式工程投资约400万元。

2）运行费用：该技术实用过程中仅需一定的运行维护费用，不超过20万元/年。

3）投资效益：该技术提出的结构体型简单，工程量低，投资效益显著，典型工程单项投资仅约400万元；此外，因其具有的灵活性与适用性，可与工程实际协调布置，大大放宽工程布置条件限制，增加工程总体效益，具有广泛的投资效益与前景。

（2）应用情况：本技术成功应用于苗尾水电站（一等大（1）型），工程采用5溢流表孔共用一道泄槽布置形式，泄槽宽度高达83m，缓坡段坡度为1:20，陡坡段坡度为1:1.5，中间为缓陡坡过渡衔接段，最大洪峰流量16500m³/s。该技术避免了掺气空腔回水，实现了缓陡衔接段水流掺气充分、流态过渡平稳、适应多闸门调度运行的总体目标，2017年至今溢洪道运行良好。

（3）适用范围：本项技术适用于水电水利工程溢洪道缓陡坡衔接段体型设计，对于地形地质条件复杂、泄洪水力指标高的溢洪道以及多孔共槽宽泄槽溢洪道具有很好的适用性。

四、技术图片

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：王芳芳，18751877850，ffwang@nhri.cn