大扩散角二级消力池对三元水流的调整影响

针对闸下翼墙每侧扩散角为12°时,中低水位期单级消力池出池流速横向分布易不均匀的问题,基于物理模型试验,研究了二级消力池布置时出池流速横向分布变化规律。结果表明,随着下游水位降低,第二级消力池尾坎左右岸处的出池流速呈减小—增大—减小—增大四个阶段变化,各阶段的起始水位高低和水位区间大小与来流弗劳德数Fr密切相关,来流Fr越小,第二级消力池内水跃横向扩散主流的能力越强,受到第一级消力池两侧回流的干扰越小,阶段二的水位区间范围越大,且更适应中低水位;下游水位越接近阶段二的终止水位,第二级消力池尾坎两端流速越大,出池流速横向分布越均匀;Fr相同时,第二级消力池调整水流作用在低水位时更显著,消能率更大。该成果可供闸下消能设计和闸门运行管理参考。