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第 !" 卷第 # 期&’()!" *’)#! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! !水 利 水 电 科 技 进 展!$$" 年 %! 月?10) !$$"+,-./012 3/ 4031/01 ./, 5106/’(’7!8 ’9 :.;1< =12’><012作者简介： 杨开林 （%@AA —），男，四川西充人，教授级高级工程师，博士，从事水力控制研究。 BCD.3(： 8E(03F6<G2’6>) 0’D排水系统入海口新型消能工杨开林，王涛，董兴林，郭永鑫，乔清松，郭新蕾，崔。痘裕ㄖ泄缈蒲а芯吭核ρ，北京%$$$HI）摘要： 通过实体模型试验研究了 某排水系 统入海口 水工建筑物的水力性能， 设计提出 一种新型的墩栅涡流室消能工。 该新型消能工的水力特点是： 流出 排水隧洞的高速水流大部分通过进口 墩栅空隙流入涡流室， 小部分在进口 墩栅前发生水跃后扎入涡流室中 产生强烈的顺时针漩涡， 通过水跃、墩栅的阻力和涡流室漩涡的共同 作用 消能， 并将来流的动能转换为势能， 之后， 涡流室中 的大部分水流在重力作用 下通过出 口 墩栅空隙流向下游， 其余水流从墩栅顶部溢流。 这种新型的墩栅涡流室不仅消能效果良好而且出 流均匀 ， 并容许各种杂物如石 块、 泥沙等自 由通过， 避免涡流室中 发生严重的淤积。关键词： 排水系 统； 消能工； 入海口 ； 模型试验； 墩栅涡流室文献标识码： +中图分类号： 5&%HAJ!文章编号：%$$#!"#K" （!$$"）$#!$$#@!$K! "#$ %&’# () #"#*+& ,-..-’/%(* )(* 0(/.%/1 (2%)/11 () / ,*/-"/+# ’*(3#0%44L+*M N.3C(3/， :+*M 5.’， ?O*M P3/7C(3/，MQO L’/7CR3/， ST+O S3/7C2’/7， MQO P3/C(13， UQT :13， VQ W>3 （ !"#$%&’"(& )*+,-%$./012， 340($ 5(2&0&.&" )*6$&"% 7"2).%1"28 +,-%)#)9"% 7"2"$%14， :"0;0(< %$$$HI， 340($）!5.%*/0%： 561 68,<.>(30 X1<9’<D./01 ’9 68,<.>(30 2;<>0;><12 .; 0’.2;.( ’>;9.(( ’9 . ,<.3/.71 X<’Y10; F.2 2;>,31, Z8 X68230.( D’,1(;12;2) + /1F 2;<>0;><1 ’9 1/1<78 ,3223X.;3’/， 0.((1, ;61 Z.99(1CZ(’0E -’<;1R 06.DZ1<， F.2 ,1237/1,) B.06 ’9 ;61 -’<;1R 06.DZ1<2F.2 Z’<,1<1, Z8 ;F’ <’F2 ’9 Z.99(1 Z(’0E2) [’2; ’9 ;61 6376C-1(’03;8 F.;1< 9(’F 9<’D ,<.3/.71 ;>//1( 9(’F1, 3/;’ -’<;1R 06.DZ1<2;6<’>76 ;61 7.X2 Z1;F11/ ;61 Z.99(1 Z(’0E2) W8,<.>(30 Y>DX2 0.>21, Z8 ;61 ’;61< X.<; ’9 ;61 F.;1< 9(’F ’00><<1, <376; Z19’<1 ;6193<2; <’F ’9 Z.99(1 Z(’0E2 ./, ;613< /.XX1 X(>/71, 3/;’ -’<;1R 06.DZ1<2， 0.>23/7 . 2;<’/7 0(’0EF321 -’<;1R >/,1<F.;1<) \8 ;61 0’C.0;3’/ ’9 ;61 68,<.>(30 Y>DX2， <1232;./01 ’9 Z.99(1 Z(’0E2， ./, -’<;1R12， ;61 E3/1;30 1/1<78 ’9 ;61 3/9(’F F.2 D.3/(8 ,3223X.;1, ./,;61 <1D.3/1, F.2 0’/-1<;1, 3/;’ ;61 X’;1/;3.( 1/1<78) 561/ D’2; ’9 ;61 F.;1< 3/ -’<;1R 06.DZ1<2 9(’F1, ’>; ’9 ;61 06.DZ1<2 ;’F.<,,’F/2;<1.D， ./, ;61 ’;61< X.<; 9(’F1, ’-1< ;61 06.DZ1<2 3/;’ . 2X3((F.8) 561 /1F 2;<>0;><1 32 ’9 7’’, 19910; ’9 1/1<78 ,3223X.;3’/F3;6 >/39’<D ’>;9(’F， ./, 3; X1<D3;2 2’D1 D.;;1<2， 2>06 .2 2;’/12 ./, 21,3D1/; ;’ X.22 ;6<’>76 9<11(8， ./, ;6>2 .-’3,2 21<3’>2,1X’23;3’/ 3/ -’<;1R 06.DZ1<2)6#& $(*,.： ,<.3/.71 X<’Y10;； ,3223X.;’<； 0’.2;.( ’>;9.((； D’,1( ;12;； Z.99(1CZ(’0E -’<;1R 06.DZ1<在沿海城市， 暴雨积水一般通过排水系统流入大海。 因此，设计水力性能优良的入海口水工建筑物非常重要。 入海口的水工结构应具有足够的消能能力以使海床受到的冲刷作用尽可能。 同时水流排出的速度应对海洋设施没有大的不利影响。香港葵涌—荃湾排水隧洞长约 AJ%H ED， 内径为#JAD。 设计通过该排水隧洞将管理区域内的暴雨积水排入大海， 按照 !$$ 年一遇暴雨设计， 最大排水流量为 !$@JIDH]2。 初始设计入海口水工建筑物如图 %和图 ! 所示，它由连接隧洞出口的扩大池、 台阶式泄水道、箱涵 （在油柑头青山公路下）和明渠串联组成。台阶式泄水道由 %I 级台阶组成， 每级台阶高%J# D，宽 !J$D，泄水道坡度为 % ^% J!#。 为了方便公图 %入海口水工建筑物纵剖面 （单位： DD）众欣赏暴雨在台阶式泄水道上形成的壮丽瀑布景观，台阶式泄水道采用开敞式设计。 泄水道下游连接 K 孔 @ D _ HJ! D 的箱涵。 为使海床免受冲刷， 在入海口处用厚 $JIA D、级配 "$$ DD 的块石铺设成厚% JIA D、长 !# D 的堆石护坦，或者选用预制钢筋混凝?@#?水利水电科技进展， !$$"， !" （ #）="/： $!A!IH"I#HHA>?’$0/： ;@G 44. A "-. A 1(4&&#： BBCCD A 44. A "-. A 1(