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第1章　边墙转折引起的急流冲击波1

1.1　概述2

1.2　Ippen理想冲击波模型2

1.3　冲击波的近似计算6

1.4　非对称收缩段中的冲击波7

1.5 冲击波后非静水压强分布对冲击波参数的影响11

1.5.1 计及波后非静水压强分布影响后的冲击波基本关系11

1.5.2 非静水压强分布修正系数ξ的测定13

1.5.3 参数k与ξ的关系22

1.5.4 对比计算23

1.5.5 计及非静水压强修正后比值Y的近似计算24

1.6　底坡对冲击波参数的影响27

1.6.1 底坡对冲击波影响的近似分析27

1.6.2陡坡上的冲击波试验30

1.6.3 陡坡上冲击波试验结果与计算结果的比较33

参考文献34

第2章　窄缝挑坎的水力设计与水力计算37

2.1　概述38

2.2　窄缝挑坎水力特性的近似计算38

2.2.1 窄缝挑坎内水流机械能损失的估计39

2.2.2 窄缝挑坎中水面曲线的一维近似计算40

2.2.3 窄缝挑坎内的压强计算41

2.3　一级对称直线边墙窄缝的设计43

2.3.1 已有的一些经验性意见43

2.3.2 边墙收缩角α的选择范围44

2.3.3　Bc/B0的选择范围48

2.3.4 窄缝挑坎收缩段长度的确定50

2.3.5 窄缝出口竖向挑角及挑坎出口高程的选择53

2.4　一级非对称直线窄缝56

2.4.1 一级非对称直线窄缝中水流的转向角56

2.4.2 几个算例58

2.4.3 一级非对称直线边墙窄缝的水力设计58

2.5　非对称曲线边墙窄缝60

2.5.1 对称边墙窄缝与非对称边墙窄缝对河床底板的冲击压强60

2.5.2 非对称曲线边墙窄缝的体型设计63

2.5.3 非对称曲线窄缝的设计水流转向角与实测水流转向角67

2.6　窄缝挑坎水力特性试验值与计算值的比较67

2.6.1 窄缝内的水深68

2.6.2 窄缝底板实测压强与计算压强的比较72

2.6.3 窄缝挑坎水舌实测挑距与计算挑距的比较74

2.6.4 窄缝挑坎挑流最大冲坑深度的估计87

参考文献91

第3章　其他收缩式消能工93

3.1　宽尾墩挑流消能94

3.1.1 宽尾墩与窄缝的区别94

3.1.2 宽尾墩几何参数的选择95

3.1.3　宽尾墩出口的水流断面计算98

3.1.4 宽尾墩后的水股相交100

3.2　异形宽尾墩挑流消能104

3.2.1 异形宽尾墩与宽尾墩的区别104

3.2.2 常规尾墩、宽尾墩和异形宽尾墩冲刷对比试验106

3.3　转向分流墩112

3.3.1 概述112

3.3.2 转向分流墩附近流场的平面几何关系114

3.3.3 最大转向角αmax115

3.3.4　水深比η与θ的近似计算116

3.3.5 转向分流墩上的动水压力116

3.3.6　水力模型试验117

3.4　收缩式大型非转向分流墩119

3.4.1 概述119

3.4.2 收缩式非转向大型分流墩的水力特性121

3.4.3 设计收缩式非转向分流墩的参考意见128

3.5　急流的折射［16］128

参考文献130

第4章　水跃133

4.1　概述134

4.2　矩形断面渠道水跃共轭水深比的一般解135

4.3　水平底等宽矩形渠道中的水跃136

4.3.1 不计渠底剪力136

4.3.2 考虑壁面剪力137

4.4　水平底渐扩渠道中的水跃140

4.4.1 矩形断面渐变段中的水深140

4.4.2 渐扩段中的水跃140

4.5　水平底矩形断面突扩渠道中的T型水跃144

4.6　水平底矩形断面收缩段中的水跃148

4.7　逆坡矩形断面渠道上的水跃150

4.8　矩形断面折坡渠道中的D型和B型水跃154

4.8.1 D型水跃154

4.8.2 B型水跃158

4.9　水平底矩形断面渠道的坎控水跃161

4.9.1 坎控水流的分类161

4.9.2 水平底矩形渠道坎控水跃的控制方程与解163

4.10　逆坡上的坎控水跃169

4.11　正坡上的阶控水跃172

4.11.1 正坡上阶控水跃的分类与控制方程172

4.11.2 A＋型水跃的共轭水深比173

4.11.3 B＋型水跃的共轭水深比176

4.11.4 A－型水跃的共轭水深比179

4.11.5 B－型水跃的共轭水深比182

4.11.6 阶控水跃的稳定性与水跃长度184

4.12　三角形与梯形断面渠道中的水跃185

4.12.1 梯形断面渠道中的水跃185

4.12.2 三角形断面渠道中的水跃189

参考文献192

第5章 消力池水力设计中的若干问题197

5.1　名义消能率与实际消能率198

5.2　消力池水力计算方法的比较207

5.2.1 底流消能与控制水跃207

5.2.2 水平底坎控消力池水力计算方法的比较208

5.2.3 阶控消力池水力计算方法的比较212

5.2.4 形成D型水跃的折线形消力池214

5.2.5 形成B型水跃的折线形消力池216

5.2.6 正坡阶控消力池217

5.2.7 单向突扩消力池219

5.2.8 堰下带跌坎的平面突扩（双向突扩）221

5.2.9　跌水消力池229

5.3　低弗劳德数消力池230

5.3.1 几种定型消力池及低弗劳德数消力池230

5.3.2 四种低弗劳德数消力池的冲坑对比试验233

5.3.3 SAF型消力池下游的保护235

5.4　宽尾墩-消力池237

5.4.1 有分流时水跃的水力简图及控制方程237

5.4.2　式（5-32）的特性238

5.4.3 宽尾墩-消力池的等效分流比αe240

5.5　宽尾墩和加T型墩消力池联合消能244

参考文献246

第6章　挑跌流水垫塘消能249

6.1　概述250

6.2 自由水舌的运动特征252

6.3 自由水舌的碰撞256

6.4 自由水舌入水引起的水垫流态257

6.4.1 表面滑移流和表面波流259

6.4.2 附着流261

6.4.3　潜入射流262

6.5　水垫塘的消能率268

6.6　水垫塘底部的时均压强273

6.6.1 最大时均压强的估计273

6.6.2 单股射流时掺气对底板上时均压强分布的影响277

6.6.3 多股水舌入射时水垫塘底部的时均压强279

6.7　水垫塘底部的脉动压强282

6.7.1 点脉动压强282

6.7.2 水垫塘底板上点、面脉动压强幅值的转换关系288

6.8　水垫塘底板的稳定性290

6.8.1 水垫塘底板的静力稳定290

6.8.2 计及水垫塘底板动力特性时的抗浮稳定性294

参考文献310