水利百科

波状水跃

2023-04-06

简介

水面无明显旋滚而呈一系列逐渐消失的波浪形状的水跃(图1)。这种水跃发生在下泄水流跃前断面佛汝德

波状水跃是一种不完全水跃, 由于缺少旋滚间的强烈切应力,消能作用很小,部分动能转变为波动能量,经较长距离才能衰减。又由于水流继续保持急流前进,横向扩散缓慢,易与侧墙分离,致使两侧产生回流,缩小河(渠)道的有效宽度,从而加剧底部冲刷,甚至引起偏流淘刷岸坡。

图1 波状水跃

试验表明,当佛汝德数较低时, 出闸水流并不在消力池中形成收缩断面,发生完全水跃,而是在消力池斜坡段开始处产生波状水跃(图2中虚线所示)。为了消除这种波状水跃, 中国南京水利科学研究院提出了在闸底板平台末端加设消力槛的措施,也即在平底板孔口的情况下,将底板适当延长,预留平台,并在平台末端设置一道小槛。加设小槛以后,出闸急流被挑起转向,越槛下跌,在消力池中形成比较完整的水跃,如图2中实线所示。小槛的适宜高度为1/4 h’1, h’1为闸底板以上的跃后水深。由于小槛的作用主要是改变水流方向,其上游面可做成斜坡式, 以减弱水流的冲击作用。小槛的缺点是当出流的佛氏数较低时对水闸的泄流能力略有影响。平台末端除加设上述简单的小槛外,也可改加齿形槛、消力齿、分水墩或分水槛等,其作用与小槛类似,常根据试验结果选用。在泄水建筑物下游采用多级消力槛消能,也有助于消除波状水跃。

图2 防止波状水跃的平台小槛

英文

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