(中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司，湖南 长沙 410014)

近年来台阶溢洪道作为泄水建筑物得到广泛应用，与传统光滑溢洪道相比，其突出特点是使下泄水流逐级掺气、减速，消能率高[1]。下泄水流经台阶溢洪道时，在台阶内形成旋滚水流，水流的剧烈紊动、剪切作用造成了能量的损耗，达到消能目的，使进入下游河道的水流流速降低，从而减小下游消能防冲设施的尺寸和范围。国内外学者们对台阶消能工进行过大量的试验研究。田嘉宁等[2]通过试验对台阶上不同流态的比能和消能率进行了研究；程文磊等[3]研究了阶梯溢流坝采用前置掺气坎+调整段+阶梯段+反弧段+消力池体型的水力特性，在单宽流量较小时，可以显著减小消力池规模；杜金威等[4]通过试验得出采用台阶溢洪道+消力池消能工体型，台阶溢洪道的消能率在联合消能工中的占比较高。

锥形阀一般应用于较高水头、大流量下的消能控流工作。通过阀体内部结构使水流产生旋转、紊动，出流呈辐射形散射，形成宽广的锥形扩散水流。扩散水流与空气之间相互摩擦、掺气而消除部分能量。喻哲钦等[5]、秦武等[6]为提高消能效果对锥形阀的内部结构采用数值模拟计算和物理模型试验进行了改进，李翠艳等[7]对水库输水洞平板闸门改建为锥形阀后的消力池进行了模型试验研究，罗毅等[8]对锥形阀在输水管道中的消能效果进行了探讨。但鲜有前人对锥形阀出流直接抛射至下游河道进行试验研究。……