戴晓兵 ，李延农

（1.水能资源利用关键技术湖南省重点实验室，湖南 长沙 410014；2.中国水电顾问集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014）

0 引 言

对于高水头泄水建筑物而言，当设计体形不合理或施工不平整度过大时，常常会产生水流的边界分离，形成空化水流，造成溢流面或边墙的空蚀破坏。在工程实践中常常在泄水建筑物上设置掺气设施，强迫水流掺气，以减小空蚀破坏。

目前我国较常用的是溢流面掺气设施，构成其体形的基本单元为挑坎、跌坎、凹槽和通气孔。相关研究大多局限于挑坎、跌坎、凹槽，尤其对挑坎的体形进行了大量的研究，并由此组合出各种颇具创意的形式[1-8]。但是对于通气孔则较少关注和研究，一般情况通气孔是在侧面底部开设孔口，孔口与侧墙内的通气管道连通，空气从孔口处集中向掺气空腔内补气，从而满足通气量的要求。

试验研究表明，在缓坡泄槽上设置掺气设施时，由于短距离内难以获得足够的垂直坎高，通气孔孔口尺寸 （通气量）受到限制；水流形成的掺气空腔尺度非常有限；当掺气水舌与泄槽底板的冲击角过大时，空腔回水往往难以避免。针对这些问题，笔者通过试验研究提出了分散通气式掺气坎，并获得了国家知识产权局的发明专利授权[9-10]；此外，针对目前侧壁掺气设施的基本体形存在的不足，提出了分散通气式侧壁掺气槽。

1 分散通气式掺气坎

根据通气管道的布置形式将分散通气式掺气坎（简称 “分散掺气坎”）划分为Ⅰ型和Ⅱ型两种基本体形，具体结构如下。……