收缩墩与跌坎消力池联合消能工的试验研究

为探究解决跌坎型消力池在大单宽、低弗劳德数引起的振荡型水跃问题,本研究进行了跌坎型消力池和收缩墩与跌坎型消力池两类消能工试验,对比分析了试验的流态、流速和压强分布规律。试验结果表明:加设收缩墩后,入池射流破坏了表面水流与水垫层剪切形成的大幅度振荡波动,有效地解决了振荡型水跃问题,同时,按照收缩墩与跌坎消力池内水流的运动情况可以将其分为收缩射流区、交互区和底流水跃区三大区域。其中,收缩射流区,水流受收缩墩作用后,形成三元扩散射流,水流纵向扩散,在空中形成两翼交汇,并互相碰撞、混掺,动能损失增加;底流水跃区,底部水流扩散、跃起,在表面形成较大的回流漩滚,构成了典型的底流消能;交互区射流与回流漩滚相互碰撞、混掺,能量损失加剧,同时扩散射流破坏了池内间歇性漩涡,解决了池内大幅度振荡和波动问题。