高坝挑流消能与冲刷机理研究

本课题采用了理论分析、现代技术量测和模型试验相互验证等手段，获得四方面成果。（1）分析了淹没射流各子区基本特征，回归成公式；应用热膜测速仪量测了冲抗中流速场，计算了消能率，探讨了消能机理。（2）利用瞬变流理论分析了脉动压力在岩疑中的传播特征，导出最大脉动上举力公式；用测力传感器量测了岩块的上举力紊动参数，较好地验证了理论公式的全理性，利用随机振动理论分析岩块振动出穴过程，并建立了岩块的稳定性条件。（3）用两种方法建立了平衡冲刷深度计算公式，其中由淹汉水跃和冲击射流模型所得公式。包含因素较全，精度较高。（4）应用上述成果研究了三峡和小湾两项八五攻关于题，获得可信地冲刷深度成果 。并得到模型试验成果的良好验证。 2100433B

窄缝挑流消能的特点是水流先在坎内被迫强行收缩，从窄缝挑坎射出后，在铅直向和纵向(顺流向)的扩散和在空中掺气比较充分，水流呈窄而长的条形分散落入较大范围的水垫中，撞击、紊动和摩擦等消能作用也发挥得比较充分。

窄缝挑流消能与等宽挑流消能相比，减轻河床冲刷的效果较为显著，而且沿水流方向形成条状冲坑，特别适用于狭窄河谷的岸边溢洪道、溢流坝和泄洪隧洞。

窄缝挑坎的体形设计，包括确定坎的挑角、出口断面形状、收缩段的槽宽比和长度、侧墙的平面形式和高度等。

本书以山区河流最常用的航道整治建筑物——丁坝为研究对象，在对山区河流坝体类整治建筑物水毁类型、特征及原因进行统计分析的基础上，采用现场调研、理论分析、仿真模拟和概化水槽模型试验的研究手段，对非恒定流条件下丁坝水流结构、紊动特性、受力分布、坝体及其周围河床冲刷的变化规律进行了较系统和深入的研究。这些研究成果为山区河流丁坝设计及其周围水沙运动规律的研究提供相应的理论基础和技术支持，对于提高航道整治建筑物的稳定性及确保航道整治工程的质量和效果具有重要的参考价值与指导意义。