马世浩，刘韩生

（西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100）

0 引 言

台阶式溢洪道作为一种高效的消能设施，在水利工程中得到了广泛的应用［1］。国内外工作者对台阶式溢洪道做了大量研究［2-6］，水力特性也是研究的热点，目前针对水力特性的研究主要集中在消能、压强等特性方面［7-11］。

流速是重要的水力参数，对其研究具有重要意义。吴宪生［12］推求了台阶式溢洪坝坝下流速，预测了空蚀破坏可能性；代仲海［13］模拟研究了台阶式溢洪道水流流态，得到了垂直于台阶坡度的法向方向上的流速分布；Boes 等［14］对坡度19°～55°台阶式溢洪道准均匀流段流速研究，并拟合了流速计算公式；张峰［15］通过数值模拟得到了流场内与剪切力相关的流速分布规律；WAN H［16］采用SPH方法对台阶断面的流速分布进行了数值模拟；刘应忠［17］引入相对摩阻流速的概念，研究了台阶式溢洪道摩阻流速在单宽流量、台阶高度、坡度影响下的沿程变化规律；马朋辉［18］将台阶式溢洪道与光滑式溢洪道进行对比分析，发现台阶式溢洪道流速变化复杂，规律性不强，不便应用。

杨吉健等［19，20］定义了相对流速，通过与光滑式溢洪道断面流速对比，研究了台阶式溢洪道过流断面平均流速在某一定性条件下的沿程变化规律。杨吉健等开辟了台阶式溢洪道流速研究的新思路，但其研究不够深入：①采用有因次数研究，反映的水流规律性不足；②没有总结相关系数与各参数之间的关系；③缺乏进一步的分析，例如没有研究线性规律的斜率是否有规律性。……