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足够的空间条件实施消力池入池流态的控制，而溢流表孔由于设置位置较高，可以充分利用溢流坝
面的几何尺度实施对消力池入池水流的流态控制，如采用宽尾墩技术提升消力池的消能效果、又如
下泄水流沿溢流坝面的充分扩散可明显提高消力池入池 Fr 数从而提高消能率等。可见，对于底孔消
力池而言，其水力设计的技术难度也明显高于表孔。
综上所述，采用底流消能的泄洪底孔，在水力设计与运行方式上，较之于溢流表孔将面临更多
的制约条件与技术挑战 ［12-13］ ，需要认真对待。本文以坝高为 67 m 的某重力坝工程为例，结合水工模
型试验，对该工程泄洪底孔的运行方式进行研究与分析，以寻求相关问题更为有效的解决方案。

2 工程概况

某重力坝工程位于我国西藏自治区，为二等大（2）型工程，最大坝高 67 m，电站装机容量 495 MW。
电站采用混合式开发，枢纽建筑物主要由混凝土重力坝、坝身表、底孔、生态机组厂房、生态流量
泄放孔、电站进水口、引水隧洞、引水调压井、压力管道、地面发电厂房及开关站出线场等组成。
枢纽布置从左到右分别是左岸覆盖层混凝土重力坝、生态机组坝段和右岸重力坝泄洪坝段，电
站进水口位于右岸坝肩，见图 1。拦河坝设计洪水标准为 500 年一遇，设计洪水流量 Q=14 000 m /s；
3
校核洪水标准为 2000 年一遇，校核洪水流量 Q=17 500 m /s。
3
泄水建筑物由分列布置的 4 个表孔与 2 个泄洪排沙底孔组成，消能防冲建筑物设计洪水标准为 50
年一遇，消能洪水流量 Q=10 600 m /s。溢流表孔、泄洪排沙底孔、底流消力池布置参见图 2 与图 3。
3
泄洪表孔坝段布置在主河床，由 4 孔 14 m×22 m 的开敞式溢流堰组成，泄洪表孔坝段总长 72.5 m。表
孔堰顶高程 3184.00 m，孔口尺寸 14 m×22 m（宽×高），表孔闸墩厚度 5.5 m。表孔堰顶上游段堰面曲
线采用三心圆曲线，堰顶下游面曲线采用 WES 实用堰型，曲线为 y＝0.0367x 1.836 ，后部通过反弧与下
游消力池底板相接，消力池长 90 m，底板高程 3157 m，尾坎顶高程 3165 m。泄洪底孔坝段布置在右
岸，坝段总宽度 35 m，2 底孔之间的中墩厚度为 7 m。底孔采用有压短管型式，堰顶高程 3167.00 m，
可满足导流、冲沙的要求。底孔进口段顶曲线、侧曲线采用椭圆曲线，出口前顶部压坡段坡度为 1∶
6，有压短管出口尺寸为 8 m×10 m（宽×高），其后接堰面抛物线与反弧段，再以突扩方式（两侧突扩宽
度均为 6 m）与消力池护坦相连，消力池长 100 m，底板高程 3157m，尾坎顶高程 3167 m。
在试验研究过程中，为改善消力池的消能效果，对底孔消力池尾坎体型进行了体型优化研究，
采用的具体措施是将连续坎改为差动坎型式：高坎顶高程 3170 m、横向展宽 3 m（两边侧为 4 m）；低
坎顶高程 3166 m、横向展宽 3 m。对于本工程而言，底孔消力池采用差动式尾坎，不仅有利于消减尾
坎附近水位跌落高度，改善消能效果，减轻下游河道冲刷，也有利于底孔排沙运行时消力池内泥沙

鱼 道 进 口
鱼道进口

表 孔 消 力 池
表孔消力池

底孔消力池
底 孔 消 力 池
电站进水口
电
进
站
口
水
图 1 枢纽平面布置示意图
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