宽浅陡槽急流动量分布特征及稳定性研究

采取改变陡槽底坡的系列模型试验,对宽浅急流特性及其对下游消能流态的影响进行分析研究,探讨影响宽浅陡槽泄水消能流态稳定的主要原因。研究表明,宽浅急流能量损耗远大于一般明渠急流,且动量横向分布存在两种不同形态:"椭圆型"与"马鞍型",前者水流稳定性差,有可能产生立轴漩涡,降低消能率;后者水流稳定性好,消能比较充分。同时研究发现,相同流量下,随着弗劳德数Fr的增大,水流的抗扰动能力相应增强。提出宽浅急流是否稳定主要取决于跃前断面宽深比B/h和弗劳德数Fr两个要素,并拟合出用于流态判别的临界曲线,该曲线可为实际工程设计提供帮助。