不同梯坎尺寸下溢洪道消能段相对流速与相对弗汝德数的关系

曲更龙

(重庆市水利水电勘测设计研究院，重庆 401120)

不同梯坎尺寸下溢洪道消能段相对流速与相对弗汝德数的关系

曲更龙

(重庆市水利水电勘测设计研究院，重庆 401120)

为准确地反映梯坎尺寸变化对溢洪道消能段相对流速与相对弗汝德数关系规律的影响，选择重庆柏叶口水电站溢洪道为研究对象，设置0.47 m、0.94 m、1.83 m、3.75 m、7.50 m五组不同梯坎高度的方案，并借助物理模型试验，将这五组方案依次反映至物理模型中，通过概化试验进行对比分析。研究结果显示：非均匀流流态下相对流速和相对弗汝德数表现出良好线性关系，相关系数高达0.985～0.992；梯坎高度对相对流速和相对弗汝德数表现出的直线倾斜幅度几乎没有影响。

梯坎高度；相对弗汝德数；相对流速；物理模型试验

在现代水利溢洪道研究、建设中，梯坎式消能结构能够引导水流产生多次连续旋滚或水跃，可以有效消耗水流能量，保证消能效率[1-3]。文献[4]中提出了相对流速与相对弗汝德数的概念，并通过研究提出可以通过相对流速和相对弗汝德数来直接评价溢洪道的消能效率，并建议根据这两个物理量来确定梯坎尺寸。 本文将以重庆市柏叶口水电站溢洪道为研究对象，通过大量物理模型试验研究来分析不同梯坎尺寸下溢洪道消能段相对流速与相对弗汝德数的关系。

1 相对流速与相对弗汝德数的定义

根据文献[4]，对某一梯坎溢洪道，建立与之对应的光滑溢洪道，相对流速与相对弗汝德数即为光滑溢洪道流速(弗汝德数)与实际溢洪道流速(弗汝德数)之差。……