水力学过流建筑物的水力计算

1、会计学1水力学过流建筑物的水力计算水力学过流建筑物的水力计算思考题思考题：闸孔出流闸孔出流kHLi=0i2iK KN NK Kc2c0b2b0上节回顾上节回顾堰流及闸堰流及闸孔出流孔出流堰流的类型堰流的类型及计算公式及计算公式堰流分类堰流分类薄壁堰流薄壁堰流水力计算水力计算3202QmbgH堰流计算堰流计算公式公式薄壁堰流薄壁堰流实用堰流实用堰流宽顶堰流宽顶堰流薄壁堰流薄壁堰流分类分类计算公式计算公式矩形薄壁堰流矩形薄壁堰流三角形薄壁堰流三角形薄壁堰流梯形薄壁堰流梯形薄壁堰流矩形薄壁堰流矩形薄壁堰流三角形薄壁堰流三角形薄壁堰流2/302 HgbmQ上节回顾上节回顾堰流及闸堰流及闸孔出流孔出流实

2、用堰流实用堰流水力计算水力计算分类分类宽顶堰流宽顶堰流水力计算水力计算计算计算公式公式曲线型实用堰流曲线型实用堰流折线型实用堰流折线型实用堰流分类分类计算计算公式公式有坎宽顶堰流有坎宽顶堰流无坎宽顶堰流无坎宽顶堰流23012 HgbmnQs2/3012 HgbmnQs3/202sQmnbgH剖面形状剖面形状 淹没出流及淹没出流及水力设计水力设计 1m 、淹没条件淹没条件 1m 、385. 0maxm08 . 0 Hhs上节回顾上节回顾 例例8-5 今拟在某拦河坝上游设置一灌溉进水闸如图今拟在某拦河坝上游设置一灌溉进水闸如图所示。已知，进闸流量所示。已知，进闸流量Q为为41m3/s，引水角，引水

3、角为为450，闸下，闸下游渠道中水深游渠道中水深h1为为2.5m，闸前水头，闸前水头H为为2m，闸孔数，闸孔数n为为3，边墩进口处为圆弧形，闸墩头部为半圆形，闸墩厚边墩进口处为圆弧形，闸墩头部为半圆形，闸墩厚d为为1m，边墩的计算厚度，边墩的计算厚度为为0.8m，闸底坎进口为圆弧形，坎长，闸底坎进口为圆弧形，坎长为为6m，上游坎高，上游坎高P1为为7m，下游坎高，下游坎高P2为为0.7m，拦河坝前，拦河坝前河中流速河中流速v0为为1.6m/s。求所需的堰孔净宽。求所需的堰孔净宽b。 解：因为 ， ，故闸孔全开时为宽顶 堰流，其计算公式为 现分别计算式中各项： 1闸前全水头H0 由于行近流速v0

4、的方向与进水闸轴线交角为450， 故全水头H0可以下列公式计算 326H105 . 2H23012 HgmnbQsmgvaHH1 . 245cos8 . 926 . 112cos2022000 2流量系数流量系数m 当当P17m， 时，对堰顶入口为圆弧形的宽顶时，对堰顶入口为圆弧形的宽顶堰，流量系数堰，流量系数m=0.36。 3淹没系数淹没系数 由由 因为因为 ，故为淹没出流。，故为淹没出流。 根据根据 ，从表，从表8-2查得查得 5 . 3271HPsmPhhs8 . 17 . 05 . 221mH68. 11 . 28 . 08 . 0008 . 0 Hhs857. 01 . 28 . 1

5、0Hhs953. 0s 4侧收缩系数侧收缩系数 对闸、边墩头部为圆弧形，堰顶入口边缘为圆弧的宽顶对闸、边墩头部为圆弧形，堰顶入口边缘为圆弧的宽顶堰，（堰，（8-15）式中）式中a0=0.1。则中孔侧收缩系数。则中孔侧收缩系数 边孔侧收缩系数边孔侧收缩系数 1nn111) 1()11 (1272 . 01 . 01431bbbb)8 . 021 (8 . 02272 . 01 . 01431bbbb 因因b 未知，故计算只能按未知，故计算只能按试算法试算法进行。进行。 设设nb9m，则，则 ；由此可求得；由此可求得 0.980 mb339985. 0)1331 (133272 . 01 . 01

6、431)8 . 02331 (8 . 0233272 . 01 . 01431 则则 将各已知值代入堰流计算基本公式的右端，当所得值将各已知值代入堰流计算基本公式的右端，当所得值等于已知流量时，所假定的等于已知流量时，所假定的nb即为所求：即为所求： 41m3/s 故所需的堰孔净宽故所需的堰孔净宽b=9m，分三孔（，分三孔（n=3），每孔净），每孔净宽宽b=3m。 983. 0398. 0985. 0) 13(1231 . 243. 4936. 0953. 0983. 0Q12 例例8-6 某泄洪排沙闸共四孔，每孔净宽某泄洪排沙闸共四孔，每孔净宽b为为14m；闸墩头部为半圆形，墩厚闸墩头部为半

7、圆形，墩厚d为为5m，闸室上游翼墙为八字形，闸室上游翼墙为八字形，收缩角，收缩角为为300，翼墙计算厚度，翼墙计算厚度为为4m；上游河道断面近；上游河道断面近似矩形，河宽似矩形，河宽B为为79m；闸室下游边一陡坡渠道坡度；闸室下游边一陡坡渠道坡度i为为2，闸底高程为，闸底高程为100m（图（图8-28）。试计算闸门全开，上）。试计算闸门全开，上游水位高程为游水位高程为111.0m时的流量。时的流量。 解：因闸室下游为陡坡渠道，下游为急流。故闸门解：因闸室下游为陡坡渠道，下游为急流。故闸门全开时通过闸室的水流应为多孔无坎宽顶堰自由出流。计全开时通过闸室的水流应为多孔无坎宽顶堰自由出流。计算公式为

8、算公式为 式中，式中，b=nb =414=56m； 应为包括侧收缩影响的各孔流量系数的加权平均值应为包括侧收缩影响的各孔流量系数的加权平均值。可分别计算中孔流量系数。可分别计算中孔流量系数 及边孔流量系数及边孔流量系数 ，然后，然后用加权平均法求用加权平均法求 ，具体计算如下：，具体计算如下： 中孔流量系数中孔流量系数 2302 HgbmQ m1m2mm1m；查得由表363.058737.051414179.0145.221mdbbBbbdbr 边孔流量系数边孔流量系数 平均流量系数平均流量系数 由于堰前过水断面不大，必须计入行近流速的影响由于堰前过水断面不大，必须计入行近流速的影响。但流量未

9、知，。但流量未知， v0无法求出。可采用无法求出。可采用“逐步近似法逐步近似法”计算计算。 2m363. 048732. 130637. 0421414220mctgctgbbBb查得由表m363. 04363. 0363. 0) 14() 1(21nmmnm 第一次近似计算：第一次近似计算： 假定假定v010，即，即H01H11m，则，则 第二次近似计算：第二次近似计算： 根据已求得的流量，可计算行近流速的的近似值根据已求得的流量，可计算行近流速的的近似值 则则 smQ323132901143. 4144363. 0smHBQv/79. 3869329011793290102mgvahv73

10、. 08 . 9279. 312220002mgvaHH73.1173. 011220002smQ/360073.1143. 4144363. 03232 第三次近似计算：第三次近似计算： 第四次近似计算：第四次近似计算： 按第三次求得的流量计算得按第三次求得的流量计算得 因为因为Q4与与Q3相当接近相当接近 。故可认为所。故可认为所求的求的 Q3690m3/s，v0=4.23m/s。 smv/14. 41179360003mh87. 08 . 9214. 4120333230.363 4 14 4.43 11.873680/Qms smv/32. 404mhv91. 004mH91.1104

11、smQ/369034%27.0434QQQ 实际工程中的水闸，实际工程中的水闸，闸底坎闸底坎一般为一般为宽顶堰或曲线宽顶堰或曲线型实用堰型实用堰，闸门型式闸门型式主要有主要有平板闸门及弧形闸门平板闸门及弧形闸门。7-6 闸孔出流的水力计算闸孔出流的水力计算 闸孔出流闸孔出流水力计算任务水力计算任务：（1）在一定闸前水头下在一定闸前水头下计算不同闸孔开度时的计算不同闸孔开度时的泄流量泄流量Q；（2）根据已知的泄根据已知的泄流量求所需的流量求所需的闸孔宽度闸孔宽度b。 一、底坎为宽顶堰的闸孔出流一、底坎为宽顶堰的闸孔出流 闸孔自由出流闸孔自由出流闸孔淹没出流闸孔淹没出流闸孔出流受水跃位闸孔出流受水

12、跃位置影响可分为置影响可分为自由自由出流出流及及淹没出流淹没出流。tchhtchh水跃发生在收缩断面水跃发生在收缩断面处或下游。处或下游。水跃发生在收缩断面水跃发生在收缩断面上游。上游。1、底坎为宽顶堰闸孔、底坎为宽顶堰闸孔自由出流自由出流的水力计算的水力计算02QbegH 式中：式中： 宽顶堰型闸孔自由出流流量系数宽顶堰型闸孔自由出流流量系数 b 闸孔宽度闸孔宽度 e 闸孔开度闸孔开度 H0闸孔全水头闸孔全水头 计算基本公式计算基本公式： 02220011eeHH 2che（1）对于对于平板闸门平板闸门的闸孔的闸孔 流量系数流量系数可按南京水利科学研究所的经验公可按南京水利科学研究所的经验公

13、式计算：式计算： He)18081. 056. 0()18081. 097. 0(0000He176.060.0讨论流量系数讨论流量系数 （2）对于对于弧形闸门弧形闸门的闸孔的闸孔 流量系数流量系数可由下面的经验公式计算可由下面的经验公式计算 ：65. 00He 上式的适用范围是：上式的适用范围是：250900； 。 2、底坎为宽顶堰闸孔、底坎为宽顶堰闸孔淹没出流淹没出流的水力计算的水力计算02sQbegH 计算基本公式计算基本公式： 式中：式中： s淹没系数淹没系数 闸孔自由出流流量系数闸孔自由出流流量系数 b 闸孔宽度闸孔宽度 e 闸孔开度闸孔开度 H0闸孔全水头闸孔全水头讨论淹没系数讨论

14、淹没系数 据南京水利科学研据南京水利科学研 究所的研究淹没系数究所的研究淹没系数s 与与潜流比潜流比有关，可由图有关，可由图8.35查得。查得。 ccthHhhsccthHhh 水流流线在闸前整个深度内向闸孔集中，故水流水流流线在闸前整个深度内向闸孔集中，故水流的收缩比平底闸孔充分和完善得多。出闸后水舌在重的收缩比平底闸孔充分和完善得多。出闸后水舌在重力作用下紧贴溢流面下泄，不存在明显的收缩断面。力作用下紧贴溢流面下泄，不存在明显的收缩断面。 (a)(b) 二、底坎为曲线型实用堰的闸孔出流二、底坎为曲线型实用堰的闸孔出流 在实际工程中，由于下游水位过高而使曲线型实在实际工程中，由于下游水位过高

15、而使曲线型实用堰顶闸孔形成淹没出流十分少见，所以对曲线型实用堰顶闸孔形成淹没出流十分少见，所以对曲线型实用堰顶的闸孔，我们只讨论自由出流的情况。用堰顶的闸孔，我们只讨论自由出流的情况。 cos)357. 025. 0(186. 065. 0HaHee/H 0.05 0.10 0.15 0.20 0.25 0.30 0.35 0.40 0.50 0.60 0.70 0.721 0.700 0.683 0.667 0.652 0.638 0.625 0.610 0.584 0.559 0.535 流量系数流量系数 1对于平板闸门对于平板闸门式中，式中，值如图所示。值如图所示。 2对于弧形闸门对于弧

16、形闸门 02gHbeQs 式中：式中： s淹没系数（自由出流淹没系数（自由出流s1） 闸孔自由出流流量系数闸孔自由出流流量系数 b 闸孔宽度闸孔宽度 e 闸孔开度闸孔开度 H0闸孔全水头闸孔全水头 计算基本公式计算基本公式： 总总 结：结： 解解: 因为因为 故为闸孔出流。故为闸孔出流。 先判别闸孔出流的性质：先判别闸孔出流的性质： 由表由表8-7，当，当e/H0.2时，垂直收缩系数时，垂直收缩系数20.619，则收缩水深为则收缩水深为65. 02 . 051Hemehc619. 01619. 02 例例8-8 矩形渠道中修建一水闸，闸底板与渠底齐矩形渠道中修建一水闸，闸底板与渠底齐平，闸孔宽

17、平，闸孔宽b等于渠道宽度，等于渠道宽度，b为为3m，闸门为平板门。，闸门为平板门。今已知，闸前水深今已知，闸前水深H为为5m，闸孔开度，闸孔开度e为为1m。求下游。求下游水深水深ht为为3.5米时通过闸孔的流量。米时通过闸孔的流量。 收缩水深收缩水深hc的共轭水深的共轭水深 由下式计算由下式计算 收缩断面的流速收缩断面的流速vc为为 若不计行近流速的影响；上式中闸孔自由出若不计行近流速的影响；上式中闸孔自由出 流的流量系数流的流量系数用（用（8-23）式计算。则）式计算。则 ch) 181(22ccccghvhh022022gHbegHbebhQvccsmvc/04. 9543. 4619.

18、02 . 0176. 060. 0 收缩断面的共轭水深为收缩断面的共轭水深为 因为因为 故闸孔为故闸孔为淹没出流淹没出流，流量应根据（，流量应根据（8-25）式计算。）式计算。 潜流比潜流比 ； 从图从图8.35查得淹没系数查得淹没系数s0.72。所以。所以闸孔出流量闸孔出流量为为 mhc91. 2) 1619. 080. 904. 981(2619. 02mhmhct91. 25 . 3282. 091. 2591. 25 . 3)/()(ccthHhhsmQ/1 .12543. 413)2 . 0176. 06 . 0(72. 03解：解： ，由表，由表8.10查得闸孔流量系数查得闸孔流量

19、系数0.667。则通过闸孔的流量为。则通过闸孔的流量为: 2 . 051He320.667 5 7 1 4.43 5231/QbegHms 例例8-9 某水库溢流坝共五孔，每孔净宽某水库溢流坝共五孔，每孔净宽b为为7m；坝顶设弧形闸门。试求坝顶水头坝顶设弧形闸门。试求坝顶水头H为为5m，各孔均匀开，各孔均匀开启，开度启，开度e为为1m时，通过闸孔的流量（不计行近流速时，通过闸孔的流量（不计行近流速水头）。水头）。 7-7 泄水建筑物下游的水流衔接与消能泄水建筑物下游的水流衔接与消能1、问题：、问题：高速下泄水流对河床的冲刷高速下泄水流对河床的冲刷2、任务：、任务：消除下泄水流多余的能量消除下泄

20、水流多余的能量3、解决办法：、解决办法： 能量转化能量转化底流式消能底流式消能挑流式消能挑流式消能 面流式消能面流式消能 常用消能措施：常用消能措施：1、底流式消能、底流式消能（underflow energy dissipation） 利用利用水跃表面旋滚和水跃表面旋滚和强烈紊动强烈紊动消能消能 在建筑物下游采取一定在建筑物下游采取一定工程措施，控制水跃发生位工程措施，控制水跃发生位置，使得置，使得c-c断面的急流与断面的急流与下游正常缓流衔接起来。高下游正常缓流衔接起来。高流速主要在底部。流速主要在底部。2、挑流式消能、挑流式消能(ski-jump energy dissipation)

21、利用利用挑流水舌与旋滚挑流水舌与旋滚消能消能 利用下泄水流所挟带的利用下泄水流所挟带的巨大动能，因势利导将水流巨大动能，因势利导将水流挑射至远离建筑物的下游，挑射至远离建筑物的下游，使下落水舌对河床的冲刷不使下落水舌对河床的冲刷不会危及建筑物的安全。会危及建筑物的安全。3、面流式消能、面流式消能(surface flow energy dissipation) 当下游当下游水深较大且水深较大且比较稳定比较稳定时，可采取一时，可采取一定工程措施，将下泄的定工程措施，将下泄的高速水流导向下游水流高速水流导向下游水流的上层，主流与河床之的上层，主流与河床之间由巨大的底部旋滚隔间由巨大的底部旋滚隔开，

22、可避免高速主流对开，可避免高速主流对河床的冲刷。余能主要河床的冲刷。余能主要通过通过水舌扩散，流速分水舌扩散，流速分布调整及底部旋滚与主布调整及底部旋滚与主流的相互作用流的相互作用而消除。而消除。利用表面旋滚消能利用表面旋滚消能 下图采用消能戽是一种下图采用消能戽是一种底流和面流底流和面流结合应用的实例。结合应用的实例。7.8 底流消能的水力计算底流消能的水力计算主要内容：主要内容：1、控制断面水深、控制断面水深hc的计算的计算2、水跃位置与形式的判别、水跃位置与形式的判别3、消能池的设计、消能池的设计一、控制断面水深一、控制断面水深hc的计算的计算1、推导：利用能量方程、推导：利用能量方程（

23、E.E）2、hc计算方法：计算方法： 试算图解法试算图解法 迭代计算迭代计算（矩形断面）（矩形断面） 查图法查图法2220001222ccccEPHhggg ghEccc2)(20c1令令ccAQv 20222ccQEhgA2002g 222222022ccccghqhgAQhE对于矩形断面：对于矩形断面：ccAbh二、水跃的位置与形式及其对消能的影响二、水跃的位置与形式及其对消能的影响 cthh cthh cthh 临界式水跃临界式水跃 远驱式水跃远驱式水跃 淹没水跃淹没水跃 平底闸孔下游三种水跃衔接形式的示意图平底闸孔下游三种水跃衔接形式的示意图 ctjhh 1j1j1j 水流衔接形式与消

24、能要求水流衔接形式与消能要求ctjhh 淹没系数淹没系数 j j 1 淹没水跃淹没水跃 消能要求：消能要求：稳定略淹没的水跃稳定略淹没的水跃 控制淹没系数控制淹没系数 j1.051.1三、消能池的水力计算三、消能池的水力计算 挖深式挖深式降低护坦高程；降低护坦高程；消力坎式消力坎式在护坦末端修建消能坎；在护坦末端修建消能坎；消能池的形式：消能池的形式： 降低护坦高程消力池的设计降低护坦高程消力池的设计1、特点：、特点：降低护坦高程；降低护坦高程；2、设计内容：、设计内容： 池深池深d； 池度池度Lk；3、池深、池深d的确定：的确定：3、池深、池深d的确定：的确定：)(1zhhdtcj 2122

25、)(1)(12cjthhgqz1Tjchh消能条件消能条件zhdhtT几何条件几何条件gghgHt222222222111出口能量条件出口能量条件确定池深确定池深d的步骤：的步骤：1、根据设计流量、根据设计流量Q设设，初估一个初始值初估一个初始值d1；2、计算、计算100dEE3、根据、根据 确定确定 和和 ；0E1ch1ch4、计算、计算 ；1z5、计算、计算 ；2d6、比较、比较 ； 较大时，重新假设进行较大时，重新假设进行试算，重复步骤试算，重复步骤26，直到，直到 满足要求。满足要求。21,dd21dddd)(1zhhdtcj 粗略估算：粗略估算：tcjhhd 4、消能池长度、消能池长

26、度Lk的确定：的确定：Lk（0.70.8）Lj5、消能池设计流量的确定：、消能池设计流量的确定：1）池深设计流量的确定：池深设计流量的确定：2）池长设计流量：池长设计流量：Qhthc”h(hc”- ht)maxQdQ长长dQmax (hc”-ht)maxQ深深d93. 011) 1(8 .10FrhLjtcjhhd 在护坦末端设置消能坎所形成的消能池在护坦末端设置消能坎所形成的消能池主要内容：主要内容：1、确定坎高、确定坎高c c；2、确定池长、确定池长Lk k；特点特点: : E0 0保持不变保持不变; ; 坎后水流的衔接坎后水流的衔接; ;1、坎高、坎高c的设计的设计1) 满足的条件满足的

27、条件: :消能要求消能要求: :几何要求几何要求: :出池能量条件出池能量条件: : 看成折线型或曲线型实用堰看成折线型或曲线型实用堰Tjchh1ThcH21 11012vHHg22/31121()22 ()sjcqqHmggh出池能量条件出池能量条件: :22/31121()22 ()sjcqqHmggh坎的流量系数坎的流量系数; ;45.045.0)(42.01010101HhHhHhfmssss坎后淹没系数坎后淹没系数; ;自由出流自由出流; ;查表查表9.2; ;2) c的计算步骤的计算步骤: :QdE0hchc0 . 1s42. 01mH10, H1校核校核11Hhccj出流出流10

28、Hhs45. 010Hhs45. 010Hhsdcc 1一级坎设计合理一级坎设计合理: Adcc 1试算坎高试算坎高: BA:坎后水流衔接校核，坎后水流衔接校核，cHE1001tchh1设第二级坎；设第二级坎；tchh1End；B: 试算坎高，试算坎高，1c2c202,HH20Hhs2s2320122 Hgmqs计实q实计qq实计qqdcc 2，Adcc 2，B3,cqq实计3,cqq实计2、消能池长、消能池长Lk的计算的计算Lk（0.70.8）Lj3、设计流量的确定、设计流量的确定 在不同流量范围内假定不同的流量，确在不同流量范围内假定不同的流量，确定不同定不同c，取较大值。，取较大值。 综

29、合式消能池综合式消能池 设计：先按坎后产生临界水跃设计设计：先按坎后产生临界水跃设计c，降低降低c值，由值，由c和和H1确定确定d综合式消力池综合式消力池消力墩消力墩 辅助消能工辅助消能工目的：加剧扩散，紊动，混掺，目的：加剧扩散，紊动，混掺，方法：趾墩，消能墩，尾槛等方法：趾墩，消能墩，尾槛等 下游防护下游防护组成：护坦，组成：护坦，海漫，齿墙等海漫，齿墙等溢流坝溢流坝水利工程的泄流建筑物水利工程的泄流建筑物 和下游消能设施和下游消能设施消力池消力池2、挑流式消能、挑流式消能( (ski-jump energy dissipation) ) 7-9 挑流消能的水力计算挑流消能的水力计算 主要

30、任务主要任务是：按已知的水力条件选定适宜的挑坎型是：按已知的水力条件选定适宜的挑坎型式，确定挑坎高程、反弧半径和挑射角，计算挑流射程式，确定挑坎高程、反弧半径和挑射角，计算挑流射程和下游冲刷坑深度。和下游冲刷坑深度。 一、挑流消能水力计算一、挑流消能水力计算 1）挑流射程的计算挑流射程的计算2）冲坑深度的计算冲坑深度的计算3）挑坎的设计挑坎的设计 挑流消能的挑流消能的优点优点是：节约下游护坦，构造简单，是：节约下游护坦，构造简单，便于维修；缺点是雾气大，尾水波动大。便于维修；缺点是雾气大，尾水波动大。1）挑流射程的计算挑流射程的计算1、射程射程 L0 的计算公式的计算公式 2211210sin

31、cos2211cossinuhhagguLttan1tshtL2、水下射程、水下射程 L1其中，其中，ts 为冲刷坑的深度。为冲刷坑的深度。 式中：式中：a为坎高，即下为坎高，即下游河床至挑坎顶游河床至挑坎顶部的高差；部的高差；ht为为冲刷坑后的下游冲刷坑后的下游水深；水深；h1为为1-1断面的水深。断面的水深。ttshqt75. 0cot175. 01sin5 . 24 . 22）冲刷坑深度的估算）冲刷坑深度的估算（1）对于）对于砂卵石砂卵石河床，可用下式计算：河床，可用下式计算： （2）对于）对于岩石岩石河床，经验公式为河床，经验公式为tsshzqkt25. 05 . 0式中：式中：ts为

32、冲刷坑深度，为冲刷坑深度，m； ht为冲刷坑后的下游水深，为冲刷坑后的下游水深，m； 为反映流速脉动的某一系数值，可取为反映流速脉动的某一系数值，可取1.52.0； vt为水舌进入下游水面的流速（单位为为水舌进入下游水面的流速（单位为m/s）；）； z为上下游水位差，为上下游水位差，m； q为单宽流量。为单宽流量。3）挑坎型式及尺寸的选择挑坎型式及尺寸的选择常用的挑坎有连续式和差动式。常用的挑坎有连续式和差动式。采用较多的是连续式挑坎。采用较多的是连续式挑坎。 (1) 挑坎高程挑坎高程 挑坎高程愈低，出口断面流速愈大，射程愈远。挑坎高程愈低，出口断面流速愈大，射程愈远。 (2) 反弧半径反弧半

33、径r0 反弧半径愈小，离心力愈大，挑坎内水流压能增大反弧半径愈小，离心力愈大，挑坎内水流压能增大，动能减小，射程也减小。为保证较好挑流条件，动能减小，射程也减小。为保证较好挑流条件，反弧半径反弧半径r0至少应大于反弧最低点水深至少应大于反弧最低点水深 h c的的4倍。倍。 (3) 挑角挑角 挑角愈大挑角愈大 （ /4），射程），射程 L0 愈大。但挑角增愈大。但挑角增大，入水角大，入水角也增大，入水角增大后，冲刷坑深度也增大，入水角增大后，冲刷坑深度增加。增加。（1）面流消能面流消能面流及消能戽消能简介面流及消能戽消能简介（了解）（了解） 利用设置在溢流坝末端利用设置在溢流坝末端的垂直鼻坎，将

34、自坝顶下泄的垂直鼻坎，将自坝顶下泄的高速主流导致下游水流表的高速主流导致下游水流表层，主要通过底部旋滚和表层，主要通过底部旋滚和表面旋滚的总用消能。面旋滚的总用消能。 面流消能对河床防冲要面流消能对河床防冲要求较低；有利飘木及泄冰。求较低；有利飘木及泄冰。面流流态随鼻坎布置型式、面流流态随鼻坎布置型式、q、ht，冲淤后河床变化情，冲淤后河床变化情况而变。况而变。（2）消能戽消能消能戽消能 利用泄水建筑物出流部利用泄水建筑物出流部分造成具有一定反弧半径和分造成具有一定反弧半径和较大挑角所形成的挑坎（戽较大挑角所形成的挑坎（戽斗），在下游尾水淹没挑坎斗），在下游尾水淹没挑坎条件下，使从建筑物下泄的条件下，使从建筑物下泄的高速水流在戽斗内产生激烈高速水流在戽斗内产生激烈的表面旋滚，并通过戽后的的表面旋滚，并通过戽后的涌浪及底部旋滚而获得较大涌浪及底部旋滚而获得较大的消能效果。的消能效果。 结合底流、面流特点的结合底流、面流特点的一种综合的消能方式。一种综合的消能方式。 优点：优点： 缺点：缺点： 理解理解泄水建筑物下游水流衔接特征和泄水建筑物下游水流衔接特征和消能方式消能方式，了解底流消能种类；了解底流消