李继聪，王丽杰

（1.河北省水利工程局，石家庄050021；2.河海大学水电学院，南京210098）

目前，水利工程中高水头、大单宽流量工程的消能方式一般采用挑流消能，但是挑流泄洪消能时产生的雾化等环境问题较为严重。底流消能以其泄洪雾化影响小、入池流态稳定、效能率高等优点，常常在中低水头工程中被采用。但对于高水头、大单宽流量的水利工程，底流消能消力池底板临底流速较大、抗冲磨保护难度大［1］，因此在工程应用中受限。

跌坎型底流消能工是1种能适应高水头、大流量的新型消能工，已成为近年来国内外水利工作者主要的研究课题之一。它利用水流流出跌坎后在消力池内形成的旋滚和强剪切紊动进行消能，相对于常规底流消能工能有效降低消力池临底流速等水力学参数，有较广的应用前景。但目前国内缺乏对底流消能的跌坎型消能工水力特性的研究，特别是消力池中特征流速及分布等［2］。本文结合某大型水电站溢流坝消力池型式为研究对象，通过系列模型试验进行对比研究，试验结果表明，将跌坎式底流消能工应用于高水头、大流量工程是合理可行的。

1 研究方法及实验方案

试验研究基于大比尺物理模型，采取表、中双层泄水孔断面模型，根据重力相似准则设计，模型几何比尺为1∶60，其中表孔取一个整孔和两个半孔，中孔对应取两个整孔。试验在玻璃水槽中进行，水槽宽80cm，相当于原型48m。模型模拟范围：溢流坝、消力池、尾坎、海墁、明渠部分，全长30m，上游水尺设在桩号0+15附近，下游水尺设在桩号0+1200附近。……