用于过水围堰消能平台的水垫池方法

摘要

本发明涉及一种用于过水围堰消能平台的水垫池方法，属于水利工程领域。该方法通过对过水围堰消能平台设置水垫池。实现步骤：先计算过水围堰消能平台附近水跃跃前弗汝德数；根据水跃跃前水深及弗汝德数，确定消能平台总长度；由定义的水垫池长度系数，反算出水垫池的长度；结合消能平台前堰面坡度、水流流速方向，确定出水垫池深度与水垫池长度比值得水垫池深度。本发明在过水围堰消能平台设置水垫池后，可吸收堰面射流能量，实现水流柔性转向，并降低了底部流速；水体在水垫池实现了“软着陆”，降低消能平台底板承受的冲击力和脉动压力，提高其消能效果；减轻水流对下游护面、堰脚的冲刷，实现过水围堰安全溢洪。

主权项

一种用于过水围堰消能平台的水垫池方法，其特征在于包括以下工艺步骤：(1)根据过水围堰溢洪时消能平台水跃跃前水深h₁、跃前断面流速V₁，根据弗汝德数公式，计算水跃跃前弗汝德数F_r为3.79；(2)根据过水围堰消能平台水跃跃前水深h₁和弗汝德数F_r，由自由水跃跃长公式L_j＝9.4h₁(F_r‑1)，计算自由水跃长度L_j，由此确定出消能平台总长度L＝(0.6～0.8)L_j；(3)定义水垫池长度系数K_s等于水垫池长度L_s与消能平台总长度L之比，即K_s＝L_s/L，根据计算的水跃跃前弗汝德数F_r的值，确定出水垫池长度系数K_s的值为0.5～0.7，再由定义的此水垫池长度系数K_s值，反算出水垫池的长度L_s＝K_s·L；(4)结合消能平台前堰面坡度n、水流流速方向；综合分析确定出水垫池的深度h_s与水垫池长度L_s的比值关系，h_s/L_s＝(0.3～0.5)n。