塔里木河中下游生态闸的设计实践(1)程力学毕(2)

3.消能防冲的设计
3.1 消力池的设计
　　塔里木河生态闸的水头一般较小，基本在1.5m～4.0m之间，闸后渠床土质抗冲能力较小，常采用底流式消能方式，防冲设施主要由消力池、海漫和防冲槽等部分组成，其型式根据水位流量情况、地质情况、消能效果和工程造价比较选用。一般情况下，生态闸跃后水深hc〞小于下游水深hs，不需要设置消力池，但渠底流速在闸后较长距离内大于允许流速，因此，还应根据实际情况设置消力坎来降低渠底流速。
3.2 海漫及防冲槽的设计
　　水流经过消力池后，仍留有一定的剩余动能，特别是流速分布不均匀，脉动仍较强烈，具有一定的冲刷能力，需要设置海漫。设计时采用《水闸设计规范》中相关公式的计算值来确定海漫长度，但生态后冲坑依然较深，主要原因是塔里木河中下游生态闸的地基土为粉细沙，河床土质允许不冲流速较小，即使单宽流量只有4.0m3/(s.m)，海漫后冲坑也深达4.5m左右。
　　例如：1999年在塔里木河中游沙子河口下游10km处修建了亚森卡得生态闸，设计流量15.0m3/s（实际过闸流量应在25.0 m3/s左右），闸孔型式为2×2.5m开敞式水闸，混凝土消力池长12.0m，红柳梢捆海漫长15.0m，海漫末端单宽流量只有3.3m3/(s.m)，运行两年后，梢捆海漫全部被冲毁，冲坑深达3.0m。2002年汛期来临之前进行加固，重做海漫30m，海漫末段做深齿墙，齿墙下游10m范围内用0.5m厚铅丝笼块石护砌。汛期结束后，齿墙后仍形成一大冲坑，由于铅丝笼块石维持了深齿墙的存在，才得以保住海漫。
　　因此，塔里木河生态闸下游的防冲设计应在根据规范计算的基础上，应结合实际运行情况及地质条件做充分的设计保障。
4.结语
　　塔里木河中下游属于蜿蜒型河道，其生态闸设计与其它河流相比有一定的特殊性，设计时应根据生态闸自身特有的运行工况，设置相应的工程保障。

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参考文献
1. 江苏省水利勘测设计研究院，水闸设计规范（SL265-2001），中国水利水电出版社，2001
2. 张世儒，夏维城，水闸，水利电力出版社，1987
3. 吴持恭，水力学，高等教育出版社，1982

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