王康柱
(中國電建集團西北勘測設(shè)計研究院有限公司,陜西 西安 710065)
水利水電工程對于安全要求高,泄洪消能建筑物在樞紐布置中占據(jù)重要位置,總結(jié)國內(nèi)外泄洪消能建筑物設(shè)計可以發(fā)現(xiàn),泄洪消能建筑物損壞率較高,雖然不會造成垮壩等重大事故,但建筑物局部破壞以及泄洪雨霧引起的邊坡和河道沖毀,對工程安全也會造成一定威脅。特別是目前國內(nèi)外很多水利水電工程運行超過數(shù)十年,泄洪消能建筑物及閘門出現(xiàn)了不同程度的破壞,有些水頭較高的工作閘門開啟風(fēng)險較大,泄洪運行方式發(fā)生了變化。因此,及時總結(jié)國內(nèi)外泄洪消能建筑物設(shè)計及運行出現(xiàn)的問題,以及泄洪規(guī)模分配、泄洪設(shè)施選擇、工作閘門最大運行水頭、生態(tài)流量及水庫安全放空設(shè)施選擇、消能防沖設(shè)計、泄洪消能建筑物破壞的修復(fù)等方面的設(shè)計運行經(jīng)驗,可為水利水電工程設(shè)計及運行管理提供借鑒。
泄水建筑物應(yīng)能滿足工程安全運行的要求,建筑物運用應(yīng)靈活可靠,其泄洪能力應(yīng)滿足宣泄設(shè)計洪水、校核洪水要求,應(yīng)滿足水庫排沙、排污、排冰、生態(tài)放水、水庫放空等要求。泄水建筑物的布置和結(jié)構(gòu)形式,應(yīng)根據(jù)地形地質(zhì)條件、泄洪規(guī)模、水頭大小、防沙、水庫放空等綜合比較后確定。
一般情況下,土石壩不允許水庫水流漫頂翻壩以免造成垮壩等重大事故,而混凝土拱壩或重力壩自身混凝土結(jié)構(gòu)允許水流翻壩,故土石壩和混凝土壩泄水建筑物布置有所不同。土石壩泄水建筑物形式主要有岸邊溢洪道(洞)、岸邊中孔(深孔)泄洪洞、排沙孔、生態(tài)放水孔、放空洞等;混凝土拱壩或重力壩泄水建筑物形式主要有以壩身泄洪為主的表孔溢流壩、中(深或底)孔、排沙孔、生態(tài)放水孔、放空洞等,以及除壩身泄洪之外的岸邊溢洪道、岸邊中孔(深孔)泄洪洞等。
在地形有利的壩址,可采用開敞式岸邊溢洪道或溢洪洞,在布置開敞式溢洪道確有困難時,也可采用進口為開敞式,下接明流隧洞(也可稱“溢洪洞”)的形式。對于土石壩,泄水建筑物宜布置在岸邊巖基上,以岸邊開敞式溢洪道或溢洪洞為主,輔助布置泄洪隧洞明流洞或有壓洞。
統(tǒng)計國內(nèi)外岸邊大流量泄洪洞相關(guān)數(shù)據(jù)[1]可知,開敞式溢洪道單孔泄量已經(jīng)達到3 500~4 000 m3/s,堰上水頭在20~22 m之間,已建工程單寬最大為積石峽水電站[2](15 m),在建兩河口水電站和雙江口水電站單寬為16 m。目前國內(nèi)外岸邊開敞式溢洪道工作閘門孔口尺寸寬度最大達到16 m,高度最大21 m,工作閘門弧門推力很大,預(yù)應(yīng)力閘墩的設(shè)計難度大,積石峽溢洪道預(yù)應(yīng)力閘墩單根錨索達到5 000 kN級。
據(jù)統(tǒng)計[1],國內(nèi)外岸邊開敞式溢洪道布置形式多為單孔單槽、二孔二槽、三孔三槽等,為了降低高邊坡且減少投資可采用二孔一槽、三孔一槽、四孔一槽、四孔二槽、五孔一槽,但是,水流在閘墩尾部產(chǎn)生菱形波,泄槽內(nèi)水流流態(tài)復(fù)雜,閘門運行也復(fù)雜。三板溪水電站為三孔一槽,梨園水電站為四孔一槽,天生橋一級水電站為五孔一槽,糯扎渡水電站為2個三孔一槽和中間1個二孔一槽,馬來西亞巴貢水電站為四孔二槽或二孔一槽。溢洪道布置形式的選取應(yīng)根據(jù)水工模型試驗、泄洪運行方式、工程技術(shù)難度和經(jīng)濟性綜合確定。
岸邊開敞式溢洪道是一個超泄能力強安全度較高的泄洪消能建筑物,實際工程采用較多,需要引起重視的是泄槽底板在高流速脈動壓力作用下揭翻底板而破壞。
對于混凝土重力(拱)壩(包括RCC碾壓混凝土壩)而言,泄洪建筑物首先布置在壩身,一般為溢流表孔、中孔或深孔等,消能設(shè)施為水墊塘或消力池,目前壩身泄洪最大流量不超過30 000 m3/s控制;其次,布置岸邊泄洪建筑物,一般為溢洪道或溢洪洞、泄洪隧洞明流洞或有壓隧洞。
對于河谷狹窄的河床式廠房或壩后式廠房,泄水建筑物有時采用廠頂溢流,例如新安江水電站、漫灣水電站;有時布置廠內(nèi)泄洪,例如黃河炳靈水電站、漢江蜀河水電站等。廠頂溢流的水墊塘和電站尾水結(jié)合,水墊塘檢修與修復(fù)與發(fā)電過流矛盾突出;廠內(nèi)泄洪進口與電站進口重疊,進口水流對攔污珊、檢修門等影響較大,泄洪出口與電站尾水結(jié)合,消力池紊動水流對廠房尾水影響較大。壩身泄洪與壩后水墊塘結(jié)合,單位水體消能率應(yīng)不大于20 kW/m3,如,白鶴灘水電站[2]拱壩壩后水墊塘單位水體消能率為17.08 kW/m3;水墊塘底板動沖擊壓強應(yīng)不大于15×9.8 kPa/m3,白鶴灘、拉西瓦、小灣水電站等工程基本在控制之內(nèi)。
岸邊泄洪洞一般對土石壩、混凝土壩都適用。當(dāng)拱壩或重力壩壩身泄洪無法滿足總泄量時,需要布置岸邊中孔或深孔泄洪隧洞泄洪。對于高壩,還起到了分層泄洪作用,泄洪運行更靈活方便。岸邊泄洪洞布置一般分為有壓短管進口接明流洞和有壓洞接無壓洞兩種形式。
根據(jù)統(tǒng)計[1],國內(nèi)外岸邊大流量泄洪洞安全運行多年,單洞泄量已經(jīng)達到4 000~5 000 m3/s,水頭(上、下游水位差)在150~200 m之間。按水庫運行要求,泄洪洞閘門工作水頭較高,基本在20~80 m之間,工作門孔口尺寸寬度最大到16 m,高度最大19 m,閘門的推力大,成為泄洪洞設(shè)計主要控制因素。白鶴灘水電站左岸泄洪洞弧門推力(水平推力)88 000 kN,溪洛渡水電站左岸泄洪洞弧門推力達到90 720 kN,為已建工程最大。為了降低弧門推力,泄洪洞也有采用雙孔閘門,但是單洞雙門存在中墩和兩側(cè)邊墻收縮,使水流在墩尾產(chǎn)生菱形波,惡化洞內(nèi)水流流態(tài)。美國胡佛大壩、中國洪家渡水電站、墨西哥奇科森水電站等工程采用單洞多門進水,但進水口流速小,對洞內(nèi)水流擾動較小。
近年來,國內(nèi)水利水電工程將安全可靠和生態(tài)文明作為工程設(shè)計新理念。
土石壩水庫要求設(shè)置泄洪放空施,混凝土拱壩、混凝土重力壩攔擋的水庫也要求一定的放空水深。對于200 m以下的大壩,結(jié)合放空水庫1/2庫容,大壩承受的荷載可減少1倍,同時考慮到閘門運行安全性和泄洪建筑物高流速氣蝕破壞等因素,閘門運行設(shè)計水頭一般控制在90 m之內(nèi)。青海黃河瑪爾擋水電站混凝土面板堆石壩,考慮到壩前鋪蓋高程上30 m設(shè)置泄洪放空洞,考慮到滿足潛水員30 m潛水深度、水庫放空、參與泄洪等要求,工作閘室閘門設(shè)計水頭為100 m。
從生態(tài)環(huán)保角度,施工期和永久運行期都要保持河流不斷流,需要設(shè)置泄放生態(tài)流量要求的生態(tài)放水孔或洞。生態(tài)放水孔或洞,通常將施工期下閘蓄水不斷流的生態(tài)放水孔或洞作為臨時設(shè)施設(shè)置,將運行期永久生態(tài)放水孔或洞作為永久設(shè)施設(shè)置,有些工程合二為一,有些還參與水庫放空或作為生態(tài)電站。根據(jù)環(huán)保部門要求,生態(tài)放水孔或洞僅參與施工期導(dǎo)流和水庫放空,不參與水庫泄洪。
當(dāng)大壩超過圍堰高程,一般工程在大壩較低位置設(shè)置導(dǎo)流底孔或洞[1],滿足工程度汛要求,同時,起到控制下閘閘門擋水水頭不超過閘門制作水平和閘門槽支承混凝土結(jié)構(gòu)不被破壞(目前國內(nèi)下閘閘門擋水水頭最高150 m)的作用。對于高壩,控制擋水水頭意味著后期導(dǎo)流底孔或洞較長時間泄水,容易引起泄水建筑物空蝕破壞和泄洪霧化對兩岸山體及道路的沖刷,所以,必須研究分期發(fā)電。鑒于導(dǎo)流洞封堵工期一般達到6個月以上,分期發(fā)電機組安裝調(diào)試工期一定要盡可能縮短,這樣才能夠減少后期導(dǎo)流底孔(洞)泄水時間,避免泄水建筑物破壞和泄洪雨霧的影響。施工后期導(dǎo)流底孔(洞)施工期封堵,也可以作為放空洞預(yù)留。比如拉西瓦水電站,左底孔封堵;右底孔保留作為放空底孔,不參與泄洪,擋水水頭132 m,運行水頭90 m。小灣放空洞擋水水頭達到160 m。
泄洪消能方式選擇依據(jù)水力學(xué)分析結(jié)果。泄洪消能水力設(shè)計分析影響因素較多,包括總水頭、總能量、壩型、地形、地質(zhì)、水庫運行方式、應(yīng)急安全情況、檢修維修、河流的生態(tài)要求、當(dāng)前水力學(xué)和金屬結(jié)構(gòu)閘門技術(shù)水平等綜合考慮。泄洪設(shè)施布置遵循“分散泄洪、分區(qū)消能”的原則。
據(jù)表統(tǒng)計[1],土石壩溢洪道和泄洪洞泄量分配,溢洪道泄量占42%~100%,泄洪洞泄量占15%~36%,故主要以溢洪道泄量為主,常遇洪水也是以溢洪道為主。分析原因主要有:一是溢洪道超泄能力強;二是低堰,工作閘門水頭較低,弧門開啟方便靈活;三是泄槽為明槽,高流速段摻氣直接和大氣相連接。
混凝土壩(包括RCC碾壓混凝土壩)一般布置壩身泄洪為主,流量大的河流滿足壩身泄洪的限定泄量,可布置岸邊開敞式溢洪道(溢洪洞),據(jù)統(tǒng)計[1],高拱壩壩身泄洪泄量占比61%~100%,岸邊泄洪洞泄洪泄量占比18%~39%。采取壩身泄洪為主的主要原因是,第一混凝土壩壩身泄洪消能區(qū)集中壩址下游,距離大壩較近,巖石堅硬完整,消能防沖設(shè)施為水墊塘,節(jié)省投資;第二超標(biāo)準(zhǔn)洪水翻壩不會造成大壩破壞;第三壩身孔口高流速段摻氣直接和大氣相連接。根據(jù)統(tǒng)計分析,高拱壩壩身泄洪泄量分配,校核洪水工況下,表孔泄量占比45%~64%,中孔泄量占比36%~55%;設(shè)計洪水工況下,表孔泄量占比35%~65%,中孔泄量占比37%~65%;表孔泄洪泄量偏大,中孔次之。主要原因是兩層泄洪設(shè)施讓水流縱向拉開,減輕集中沖擊底板,底板沖擊壓力按15 m水柱控制。底孔基本不參與泄洪,主要作用是水庫放空、施工期導(dǎo)流。表孔工作水頭控制在9~16 m之間;中(深)孔工作水頭控制在60~101 m之間;底孔工作水頭控制在擋水水頭120~160 m、操作水頭80~120 m。
根據(jù)統(tǒng)計分析[1],不論是土石壩還是混凝土壩,大部分岸邊泄洪洞最大單洞流量為3 500~4 000 m3/s,目前國內(nèi)外已建工程中,國外最大的是墨西哥奇科森水電站,為5 790 m3/s,國內(nèi)是中國洪家渡水電站,為4 500 m3/s。上、下游水頭差一般在71.6~206 m;工作閘門尺寸4.9 m×4.9 m~16 m×10 m之間,一般為13 m×13 m;工作水頭18~75 m,一般為60 m;洞身斷面尺寸在7.2 m×11.3 m~15 m×18 m,一般為14 m×18 m;最大流速34~53 m/s,一般為45 m/s。
(1)高流速無壓隧洞摻氣水深問題。規(guī)范要求在摻氣水面線以上的空間,宜為橫斷面面積的15%~25%。實際工程中,為了防止空蝕破壞,高速水流摻氣減蝕是一種最有效地方法。但是,高速流摻氣后表面形成水汽二相流,判斷水面較難。目前,計算摻氣水深的公式有斷面平均流速公式、霍爾公式、王俊勇公式、王世夏公式等,各種公式都是從原型觀測通過量綱分析得出來的,有一定的誤差。雖然規(guī)范要求高速流做模型試驗,但水汽二相流原型和模型無法做到相似,試驗很難準(zhǔn)確模擬。因此,對高流速無壓隧洞進行摻氣水深計算分析時,應(yīng)盡量考慮各種公式適應(yīng)范圍和適用性。
(2)深埋有壓或無壓隧洞的外壓問題[1]。深埋隧洞設(shè)計涉及到地下水引起外壓的計算問題。例如,錦屏二級水電站引水隧洞洞徑10 m,最大山體埋深2 525 m;引漢濟渭輸水隧洞洞徑8 m,最大山體埋深2 000 m,地下水高于洞軸線最大超過1 100 m,平均600 m。根據(jù)地下水估算深埋隧洞的外壓,出現(xiàn)過因估算值過大,無法進行隧洞襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計,或因估算不足而導(dǎo)致襯砌破壞的工程實例。目前,深埋隧洞設(shè)計時主要依靠工程措施,以“防、排、截、堵”相結(jié)合的治理原則解決外壓問題。隧洞圍巖的固結(jié)灌漿可以減少灌漿圈內(nèi)圍巖滲透性,提高圍巖整體性。錦屏二級水電站工程和引漢濟渭工程引(輸)水隧洞均采用“堵排結(jié)合,以排為主”的解決措施。
(3)導(dǎo)流洞改建為自由跌落或渦流式豎井式泄洪洞[1]。一般情況下,國內(nèi)水利水電工程利用導(dǎo)流洞改建為“龍?zhí)ь^”泄洪洞較多。國外在20世紀(jì)70年代修建了較多的豎井泄洪洞,印度尼西亞的查蒂努赫水電站采用直徑90 m的薄壁豎井式泄洪道,水流經(jīng)高108 m塔頂溢流跌至井底水墊塘,與引水底孔水流沖撞消能,經(jīng)過水墊塘的璇滾再次消能后,流速降為20 m/s左右,消能效果較好;俄羅斯的卡姆巴金1號水電站有2條泄洪洞采用消力井的豎井內(nèi)消能工,其消力井直徑為10 m、井高48.3 m,總水頭為240 m,豎井式消能總消能率可達85%~90%;前蘇聯(lián)查爾瓦克水利樞紐隧洞,其尺寸為10 m×11 m,設(shè)計流量超過1 200 m3/s,閘門水頭為110 m,閘室外的流速為40 m/s;羅貢水利樞紐閘門水頭200 m,流速為60 m/s,泄量2 400 m3/s,旋轉(zhuǎn)水流相互作用,將急流狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚鳡顟B(tài),而且水深加大,泄水隧洞中流速降低到1/4。近年來,國內(nèi)許多工程借鑒國外工程經(jīng)驗,利用導(dǎo)流洞改建為自由跌落或渦流式豎井式泄洪洞進行泄洪的工程越來越多。已建的冶勒水電站泄洪洞和放空洞受地形限制無法布置,采用豎井泄洪洞,垂直旋流,泄洪洞尾部與放空洞結(jié)合,旋流豎井消能率均在85%左右;已建的公伯峽水電站利用導(dǎo)流洞改建為豎井自由跌落結(jié)合水平渦流式旋流泄洪洞,水頭為100 m,流量1 060 m3/s,為已建工程之最;已建的溪古水電站利用導(dǎo)流洞改建為豎井旋流泄洪洞,流量216 m3/s;已建的沙牌水電站的豎井旋流式泄洪洞,水頭為88 m,最大泄量242 m3/s;在建兩河口水電站和雙江口水電站利用導(dǎo)流洞改建豎井泄洪洞,最大泄量1 300 m3/s,為在建工程之最;擬建瑪爾擋水電站利用原導(dǎo)流洞改建生態(tài)放水洞,豎井式垂直旋流泄洪洞,下泄流量145 m3/s。對于高壩,泄洪水頭較高,泄洪水流能量巨大,為了減少挑流引起大的泄洪雨霧對道路、廠房、開關(guān)站等造成危害,采用消能效果好的豎井泄洪洞是一個比較好的選擇。
水流流速大于15 m/s后,高速水流本身會出現(xiàn)空穴、摻氣、脈動荷載等水力現(xiàn)象[4],對水工建筑物的正常運行造成很大影響,國內(nèi)許多泄水建筑物破壞與高速水流水力設(shè)計考慮不足有直接的關(guān)系。空穴就是高速水流在快速流動中產(chǎn)生負(fù)壓泡,負(fù)壓泡出現(xiàn)在水工建筑物表面,隨機出現(xiàn)潰滅-產(chǎn)生,瞬態(tài)產(chǎn)生水力沖擊,引起建筑物表面破壞,即空蝕破壞,其水力設(shè)計解決空蝕破壞最有效的措施為人工摻氣。自然摻氣就是高速水流和大氣接觸處帶動氣體混入水體表面形成水氣二相流,由于摻氣造成水體膨脹,對于開敞式溢洪道可能造成水流翻越邊墻,導(dǎo)致無壓泄洪洞凈空不足,因此水力設(shè)計難點就在于確定水面線。對于有壓隧洞,氣體進入洞內(nèi),使得水流中飽含氣體,然后在有壓隧洞頂部聚集,在一些部位形成氣囊,氣囊占去隧洞斷面的40%,導(dǎo)致該處的流速增大70%,在隧洞逸出時產(chǎn)生水力沖擊,這種沖擊力非常大,會對隧洞造成巨大破壞,其水力設(shè)計重點就是避免空氣進入有壓水流內(nèi)部。流速和壓力脈動荷載對水工建筑物正常運行影響很大,如果考慮不足,往往導(dǎo)致水工建筑物嚴(yán)重破壞,比如泄槽底板掀起,消力池或水墊塘底板破壞等,其水力設(shè)計一定要考慮高速流隨時間脈動長期作用引起的結(jié)構(gòu)疲勞破壞。
泄洪建筑物消能防沖的方式主要有挑流消能、底流消能、面流消能、幾種消能組合等。其中,岸邊開敞式溢洪道消能防沖的方式主要有挑流消能、消力池消能、泄槽臺階消能等;泄洪洞主要有挑流消能、消力池消能、洞內(nèi)消能等;壩身泄洪主要有挑流消能、消力池消能、水墊塘消能、壩后臺階消能、寬尾墩與消力池組合消能等。挑流消能優(yōu)點是利用摻氣將水流能量消殺,缺點是泄洪雨霧會影響下游邊坡、道路、廠房及開關(guān)站安全運行。底流消能優(yōu)點是避免下游泄洪雨霧,缺點是底流消能結(jié)構(gòu)由于高流速水流的強紊動性,隨著時間推移,易造成底板破壞。
泄洪消能建筑物破壞原因大致有:①高流速、含沙水流磨蝕底板混凝土表面留下凹坑,為進一步高速流氣蝕提供了條件。②泄槽或消力池底板抗沖耐磨混凝土分層澆筑因澆筑層上下層之間彈模等性能的差異收縮形成層間縫、分縫位置不當(dāng)、施工縫面形成冷縫、底板混凝土與基巖結(jié)合不好等導(dǎo)致水流進入縫面產(chǎn)生脈動壓力,引起底板失穩(wěn)破壞。③消力池水躍前段底板所承受反向動水上舉力沒有計入,造成基礎(chǔ)錨固力不足,泄洪時底板被大面積沖毀,錨筋被拉斷。④泄槽或消力池底板在紊動水流強烈作用下,“水流—結(jié)構(gòu)”耦合振動導(dǎo)致結(jié)構(gòu)疲勞破壞。⑤岸邊溢洪道水躍常發(fā)生在泄槽陡坡上,脈動壓力大,抵消了底板自重和抗浮錨桿的穩(wěn)定效果,對底板穩(wěn)定不利,設(shè)計時應(yīng)計入脈動引起的動水壓力。⑥泄槽或消力池底板的結(jié)構(gòu)縫,施工時混凝土澆筑不密實或架空、止水損壞等引起動水進入底板下部,揭翻底板而造成破壞。⑦泄槽或消力池底板基礎(chǔ)不良地質(zhì)條件(斷層、軟弱破碎帶)沒有處理或處理不徹底引起底板破壞。我國的劉家峽、美國的奧羅維爾等溢洪道底板破壞就是典型事例。
泄洪消能建筑物設(shè)計和修復(fù)應(yīng)采用新措施和新材料有:①對于較高水頭的底流消能宜采用跌坎式消能池,盡量減小入池的流速,改變?nèi)氤亓魉俚姆较蜻_到摻氣旋滾消能目的。②結(jié)構(gòu)上對底板上游側(cè)與基礎(chǔ)的錨固按水流長時間紊動止水破壞引起傾覆破壞校核,可用預(yù)應(yīng)力錨索(薩揚舒申斯克水電站重力拱壩消力池破壞修復(fù)曾采用過)、預(yù)應(yīng)力錨桿(安康水電站重力壩消力池破壞修復(fù)采用過)、錨筋樁或錨桿。③對于抗沖耐磨層采用高強混凝土一次澆筑,盡量不分層澆筑,抗沖耐磨混凝土強度不宜超過C40。④結(jié)構(gòu)設(shè)計上盡量不要分結(jié)構(gòu)縫,底板混凝土體積較大采取溫控措施控制裂縫。⑤消力池運行前檢查不允許池內(nèi)存留石渣、鋼筋頭等固體物,減少底板在高流速條件下的磨蝕破壞。⑦泄槽和底板嚴(yán)格控制不平整度。⑧泄水建筑物破壞修復(fù)時,往常采用的材料存在問題,高強干硬性砂漿、細(xì)石混凝土與老混凝土結(jié)合不好;硅粉混凝土施工抹面要求高且表面容易出現(xiàn)細(xì)絲縫;聚脲涂抹混凝土表面出現(xiàn)過高速流后,結(jié)構(gòu)縫附近局部破壞表現(xiàn)為聚脲和老混凝土一塊揭掉。2018年黃河上游梯級電站泄水建筑物修復(fù)采用改性環(huán)氧類混凝土、砂漿及表層涂抹膩子等新材料,效果較好。
(1)科學(xué)合理確定泄洪規(guī)模。對于土石壩,岸邊溢洪道(洞)與泄洪洞、放空洞泄量分配合理,岸邊溢洪道泄量占比較大;對于拱壩和重力壩,壩身和岸邊泄洪泄量分配合理,壩身表孔、中孔、底孔泄量分配合理,盡量采用壩身泄洪;對于RCC碾壓混凝土壩盡量在壩身少開孔,利于提高施工進度。
(2)應(yīng)設(shè)置滿足施工期和運行期生態(tài)流量要求的放空設(shè)施。
(3)盡量利用導(dǎo)流洞改建泄洪洞。低水頭改建為“龍?zhí)ь^式泄洪洞”,高水頭改建為“豎井式泄洪洞”,消能方式宜設(shè)置消力池或洞內(nèi)旋流消能,避免下游產(chǎn)生泄洪雨霧。
(4)在常遇洪水時,消能方式盡量采用雨霧少的消力池或洞內(nèi)消能。
(5)進行高速水流水力設(shè)計時,解決空蝕破壞的有效措施為人工摻氣,開敞式溢洪道和明流隧洞水面自然摻氣引起水汽二相流水面線確定需要綜合考慮,避免高速流隨時間脈動長期作用引起結(jié)構(gòu)的疲勞破壞。
(6)泄洪消能建筑物設(shè)計和修復(fù)應(yīng)采用新措施和新材料。