韩玖龙，张志昌，严亚群

1 粗糙壁面水跃的研究现状

矩形明渠粗糙壁面消力池是指人为的在消力池的底板上加设粗糙块，例如砾石、横条、方块、波形床面等不同形式的粗糙面。

2002 年以来，Ead 和 Rajaratnam[1][2]、Abbaspour等[3]、我国的陈香菊[4]、张志昌[5][6][7]等对波状床面的水跃特性进行过研究。

1984年，Hughes[8]对密排砾石粗糙壁面消力池的水跃特性进行了试验研究。2007年，Francesco Giuseppe Carollo[9]通过试验研究了在水跃区底板上设置密排砾石的水跃特性，研究的粗糙度范围（模型）为0～3.2 cm，结果表明，随着粗糙度的增加，水跃共轭水深比减小，水跃长度减小。2008年，Stefano Pagliara[10]在结合河道改建工程中，在消力池底板采用不均匀糙度的新型消能形式，试验表明，不均匀糙度壁面的跃后水深和水跃长度比密排粗糙壁面更为减小，说明此种消能形式有更好的消能效果。我国在人工粗糙壁面消力池的研究方面也有一些成果，1993年，薛朝阳[11]研究了壁面糙率对水跃共轭水深的影响，给出了考虑壁面糙率的水跃共轭水深公式。2012年，阿诗拉[12]研究了在消力池设置多排多列楔形消力块来提高消能效果。2013年以来，张志昌[13][14]分析了Hughes和Francesco Giuseppe Carollo的试验资料，给出了粗糙壁面水跃共轭水深和水跃长度精度较高的计算公式。

本文在文献[14]对密排加糙消力池水跃共轭水深和水跃长度研究的基础上，进一步研究消力池的深度、消力坎的高度和消力池长度的计算问题。

2 粗糙壁面挖深式消力池深度的计算

粗糙壁面挖深式消力池水力计算的主要任务是确定消力池的深度和消力池的长度。……