与尾坎水位齐平消力池下游通常呈无水状态。按照水跃理论，要产生淹没水跃，需下游水深大于共轭水深。当消力池内水深小于共轭水深时，将产生远驱，采用宽顶堰闸孔出流公式计算。出口边界。出口采用压力值出口，其压力值等于下游水深，下游水位根据水位流量关系确定。计算结果与分析设臵整个计算过程为，每自动保存次数据，以观察水流推进过程及流速变化。鉴此，本文基于闸坝消能水跃过程分析，结合数值模拟，给出了闸门开启后下游闸坝开闸瞬间流态模拟及对下游冲刷影响论文全文后下游流态变化过程，探讨了闸门起始开度过大对下游冲刷的不利影响，并提出控制措施，结果可供参考。闸坝消能水跃过程闸坝泄水建筑物较多采用底流水跃消能。工程设计中，要求下游产生定淹没程度淹没系数的水跃。为了在闸坝下游形成淹没程度不大的水跃，通常降低护坦高度或在护坦末端修建收缩断面水深的共轭水深超过消力池内水深时，下游将经历个从远驱式水跃到淹没式水跃的过程。该过程中，下游河床经历段时间的急流，定程度上加大了对下游非岩质河床的冲刷。水跃形成过程数值模拟模型建立及网格划分以闸坝工程为例，按∶的比例建立水气相流数学模型，对闸坝从开闸泄水到下态。按照水跃理论，要产生淹没水跃，需下游水深大于共轭水深。当消力池内水深小于共轭水深时，将产生远驱式水跃。远驱式水跃情况下，建筑物与跃前断面之间存在相对长的急流段。消力池长度通常按设计流量下淹没水跃计算，为自由水跃长度的倍。而自由水跃长度与单宽流量正相关。因此，达到瞬间急流对河床冲刷影响及控制措施瞬间急流对河床冲刷影响按照水闸设计规范，海漫末端的河床冲刷深度计算公式为公式式中，为海漫末端单宽流量为河床土质允许不冲流速为海漫末端河床水深。结合本闸坝工程，其下游为框格海漫，框格内抛填块石，其等效粒径约为，起动流知，近底部流速最大流速均随时间逐渐减小，在后趋于稳定计算时段内，平均流速随时间逐渐减小，水深随时间逐渐加大，均在左右趋于稳定。图消力池出口附近断面特征流速过程模拟计算结果验证了理论分析结论，即当闸门开启开度所对应的收缩断面水深大于消力池水深时，消力池内流态从远驱部基础的稳定。结论闸坝泄洪闸起始开度过大，消力池内会经历个远驱式水跃逐渐演化为稳定淹没水跃的过程。闸坝泄洪闸起始开度过大，在消力池及海漫下游河床存在定时间段急流，加大下游冲刷，并可能破坏海漫。为减缓消力池下游冲刷，在运行过程中，可控制闸门初始开度，使收缩断面水深力池下游河床冲刷。采用试算法，假设个闸门开度，计算出单宽流量跃前水深，然后算出跃后水深，最后算出下游水深。若计算所得接近实际下游水深，闸门开度即为所求。对于本闸坝工程，采用式计算其合理的闸门起始开度为。开闸泄洪时，应加强观察，总结闸门不同起始度，均匀沙时取。表消力池出口附近断面特征流速及变化过程由表图可知，近底部流速最大流速均随时间逐渐减小，在后趋于稳定计算时段内，平均流速随时间逐渐减小，水深随时间逐渐加大，均在左右趋于稳定。图消力池出口附近断面特征流速过程模拟计算结果验证了理论分析结论，即当闸闸坝开闸瞬间流态模拟及对下游冲刷影响论文全文式水跃逐渐发展为淹没式水跃消力池下游近底部流速平均流速最大流速经历个逐渐减小到趋于稳定的变化过程。计算断面平均流速对应的弗劳德数从逐渐减小为，水流经历了从急流到缓流的变化过程。此过程时间较短，但加大了消力池下游河床冲刷。闸坝开闸瞬间流态模拟及对下游冲刷影响论文全文闸的消能防冲措施水利水电科技进展昊持恭水力学第版北京高等教育出版社，刁明军，杨永全，王玉蓉，等挑流消能水气相流数值模拟水利学报，罗永钦，刁明军，邓军，等，闸孔出流水气相流维数值模拟西南民族大学学报自然科学版，。表消力池出口附近断面特征流速及变化过程由表图孔以上设臵为压力进口边界下游计算至消力池尾坎后，下游设臵为压力出口边界。按尺寸划分网格，形成网格见图。瞬间急流对河床冲刷影响及控制措施瞬间急流对河床冲刷影响按照水闸设计规范，海漫末端的河床冲刷深度计算公式为公式式中，为海漫末端单宽流量为河床土质允许不冲共轭水深不大于消力池水深，以确保水跃发生在消力池内在下游水深增加后，逐渐加大闸门开度。参考文献李倩，石自堂，汪洹湛水闸底流消能防冲关键技术研究中国农村水利水电，刘胜，李志伟，张红梅幸福堰水闸除险加固布臵及水力设计水电与新能源，韩成银，刘红军，傅宗甫，等除险加固水度与水跃范围的关系，通过控制闸门起始开度，随下游水深增加逐步加大闸门开度，以控制水跃发生在消力池内。在每年汛后，应检查闸坝泄洪建筑表面及下游冲刷情况，及时修复泄洪消能建筑物缺陷，并按原设计高程回填冲坑，确保消能建筑与下游河床平顺衔接避免冲坑持续发展影响海漫及消力池尾开启开度所对应的收缩断面水深大于消力池水深时，消力池内流态从远驱式水跃逐渐发展为淹没式水跃消力池下游近底部流速平均流速最大流速经历个逐渐减小到趋于稳定的变化过程。计算断面平均流速对应的弗劳德数从逐渐减小为，水流经历了从急流到缓流的变化过程。此过程时间较短，但加大了消速为海漫末端河床水深。结合本闸坝工程，其下游为框格海漫，框格内抛填块石，其等效粒径约为，起动流速按下式计算公式式中，为砂卵石起动流速为砂卵石粒径为砂卵石重度为水的重度为水力半径为床面状况校正系数，床面处于粗糙区时取为床面粗糙高闸坝开闸瞬间流态模拟及对下游冲刷影响论文全文河床经历段时间的急流，定程度上加大了对下游非岩质河床的冲刷。水跃形成过程数值模拟模型建立及网格划分以闸坝工程为例，按∶的比例建立水气相流数学模型，对闸坝从开闸泄水到下游逐渐形成稳定的淹没水跃进行全过程模拟。工程消力池尾坎高，闸门开度。将闸孔处设臵为流速进口边界，闸水跃。远驱式水跃情况下，建筑物与跃前断面之间存在相对长的急流段。消力池长度通常按设计流量下淹没水跃计算，为自由水跃长度的倍。而自由水跃长度与单宽流量正相关。因此，达到定流量时的远驱式水跃范围将超过消力池长度，即在海漫段存在急流状态。同时，因海漫下游河道无水，也不满足态变化过程，探讨了闸门起始开度过大对下游冲刷的不利影响，并提出控制措施，结果可供参考。闸坝消能水跃过程闸坝泄水建筑物较多采用底流水跃消能。工程设计中，要求下游产生定淹没程度淹没系数的水跃。为了在闸坝下游形成淹没程度不大的水跃，通常降低护坦高度或在护坦末端修建消能坎，能坎，形成消力池，将水跃控制在消力池以内。闸坝开闸瞬间流态模拟及对下游冲刷影响论文全文。边界条件及初始条件入口边界。因常规泄洪过程中，上游水位变幅约，约为水头的根据闸孔出流公式，流速与水头的次方正相关，其变化范围更小计算时简化考虑，进口流速大小按上游水位恒定逐渐形成稳定的淹没水跃进行全过程模拟。工程消力池尾坎高，闸门开度。将闸孔处设臵为流速进口边界，闸孔以上设臵为压力进口边界下游计算至消力池尾坎后，下游设臵为压力出口边界。按尺寸划分网格，形成网格见图。鉴此，本文基于闸坝消能水跃过程分析，结合数值模拟，给出了闸门开启流量时的远驱式水跃范围将超过消力池长度，即在海漫段存在急流状态。同时，因海漫下游河道无水，也不满足发生次淹没水跃的条件，急流将继续冲刷河床。只有闸门开启段时间后，下游河道水位逐渐雍高并大于共轭水深时，消力池内水深才满足发生淹没水跃的条件。所以，当闸门次性开度过大，导致流速按下式计算公式式中，为砂卵石起动流速为砂卵石粒径为砂卵石重度为水的重度为水力半径为床面状况校正系数，床面处于粗糙区时取为床面粗糙高度，均匀沙时取。在实际运行过程中，闸门开启瞬间，消力池内水位般与尾坎水位齐平消力池下游通常呈无水状