面流消能
面流消能(roller bucket type energy dissipation)利用泄水建築物末端的跌坎或戽斗,將下泄急流的主流挑至水面,通過主流在表面擴散及底部鏇滾和表面鏇滾以消除余能的消能方式(見圖)。
正文
面流消能分跌坎面流消能和戽斗面流消能兩類。戽斗面流消能是水流在戽斗內形成水躍後,再在戽斗後形成面流,是兼有底流、面流特點的混合型消能方式。面流消能適用於中、低水頭,下游尾水較深,水位變幅不大及河岸穩定、抗沖能力強的情況。採用面流消能,由於主流位於水流表面,有利於漂木、排冰;但水面波動較大且向下游延伸較遠,對岸坡穩定、電站運行和下游航運條件均有不利影響。面流流態複雜多變,對下游尾水條件要求高,保證能得到純面流的水深範圍較小。面流流態與鼻坎布置形式、水頭、單寬流量、下游水深及沖淤河床形態等因素有關。若鼻坎形式、水頭、泄量已定,隨下游水深由小到大,面流將依次出現自由面流、自由混合面流、淹沒混合面流、淹沒面流等流態。就對河床沖刷而言,淹沒面流及自由面流較輕,自由混合面流及淹沒混合面流嚴重些。當有漂木、排冰等要求時,流態應控制在自由面流;否則,流態視河床抗沖能力可適當放寬。實用流態通常以套用自由面流及自由混合面流居多,淹沒混合面流或淹沒面流有時也可套用。目前面流流態的水力計算已有很多經驗公式,但還不夠成熟,一般都要通過水力模型試驗驗證,以選定合適的設計方案。中國西津、青銅峽、富春江、龔咀水電站的泄洪消能方式,均採用面流消能,其中龔咀溢流壩泄洪單寬流量達242m3/(s·m)。 配圖
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