三维戽流临界水深计算

消力戽式消能工和其他消能方式一样,消能效果与下游水位密切相关。采用戽式消能方式时,要求保持三滚一浪的戽流流态水流衔接。当下游水位偏低,会出现严重冲刷下游河床的挑射流态。为此,设计消力戽的重要水力计算内容之一是确定已知结构和水流条件下挑射流态和戽流流态间的下游界限水深——临界水深T_k,用以判别实际下游水深能否满足稳定戽流要求。下游水深T>T_k,可形成戽流:反之为挑射流。 鉴于这一问题的重要性,国内外学者发表了不少研究成果。我国不少研究者在各自试验研究基础上加以理论分析,提出了计算下游临界水深T_k的公式,较之国外图表求解方法,无论在理论意义方面还是解决实际问题广度方面均取得较大进展。 但是,已有计算方法只能求解戽宽和下游宽度相同的二维流态问题。而实际工程中(如石泉)大都为下游河床比戽体宽的三维流态。本文从三维戽流特点出发,推导出求解临界水深T_k公式,二维戽流为其特例。