李园园，牧振伟，吴战营，孙阳平，王国伟，王军委

(新疆农业大学 水利与土木工程学院，新疆乌鲁木齐830052)

0 引 言

在工程中，为了保证水流正常平稳的流向下游，防止河床冲刷，尽可能消除水流的动能，消除波状水跃，常采用消力池进行消能[1]。因此，它的完善对水利枢纽的安全运行有直接影响，当前水工设计中采用的消能方式有底流式、面流式和挑流式三种，针对不同的水头及地形条件采用不同的消能方式，最常用的是底流式[2]。然而，在新疆五一水库中，导流洞出口若采用底流消能，在低水头、大单宽流量及高水头、大流量的泄水建筑物中均适用[3]，水流流态虽然稳定，但底孔泄流如果要兼顾排沙功能，消力池内就不宜采用辅助消能工，考虑到地形、消力池尺寸的限制，可以通过加悬栅提高消能率，保证建筑物安全。

水利工程研究中数学模型已被广泛应用，它为原型提供了简洁的形式化语言，有助于人们全面、系统的把握问题的全部特征或结构[4]。对不同工况进行研究时较方便、简洁，可以克服模型试验的一些不足之处，使试验快速、准确和全面地进行，另外还可以对模型试验进行检验，在研究中采用VOF流体体积法对悬栅消力池进行数值模拟，为设计研究提供可靠的依据。

1 工程概况

迪那河五一水库枢纽工程位于新疆巴音郭楞蒙古自治州轮台县群巴克乡境内，具有工业供水、防洪、灌溉等综合效益。

水库正常蓄水位1 370.0 m，设计洪水位1 370.3 m，校核洪水位1 373.14 m。……