底流消能工布置

底流消能工布置

底流消能工的作用是通过在闸下产生一定淹没度的水跃来保护水跃范围内的河床免遭冲刷。淹没度过小，水跃不稳定，表面旋滚前后摆动；淹没度过大，较高流速的水舌潜入底层，由于表面旋滚的剪切，掺混作用减弱，消能效果反而减小。淹没度取1.05~1.10较为适宜。

底流式消能设施有三种形式：下挖式、突槛式和综合式，如图1所示。

图1 消力池形式

（a）下挖式；（b）突槛式；（c）综合式

当闸下尾水深度小于跃后水深时，可采用下挖式消力池消能。消力池可采用斜坡面与闸底板相连接，斜坡面的坡度不宜陡于1：4。当闸下尾水深度略小于跃后水深时，可采用突槛式消力池消能。当闸下尾水深度远小于跃后水深，且计算消力池深度又较深时，可采用下挖消力池与突槛式消力池相结合的综合式消力池消能。当水闸上、下游水位差较大，且尾水深度较浅时，宜采用二级或多级消力池消能。

下挖式消力池、突槛式消力池或综合式消力池后均应设海漫和防冲槽（或防冲墙）。

消力池末端一般布置尾槛，用以调整流速分布，减小出池水流的底部流速，且可在槛后产生小横轴旋滚，防止在尾槛后发生冲刷，并有利于平面扩散和消减边侧下游回流，见图2。图3为连续式的实体槛【图3（a）】和差动式的齿槛【图3（b）】。连续实体槛壅高池中水位

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的作用比齿槛好，也便于施工，一般采用较多。齿槛对调整槛后水流流速分布和扩散作用均优于实体槛，但其结构形式较复杂，当水头较高、单宽流量较大时易空蚀破坏，故一般多用于低水头的中、小型工程。图中几何尺寸可供选用时参考，最终应由水工模型试验来确定。

图2 尾槛后的流速分布

图3 尾槛型式

(a)连续式；(b)差动式

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