知識點：消能方式

    【考頻指數(shù)】★★★★

    【考點精講】

    修建閘、壩等泄水建筑物后，下泄的水流往往具有很高的流速，動能比較大。為了減小對下游河道的沖刷，采取的消能方式有：底流消能、挑流消能、面流消能、消力戽消能。

    一、底流消能

    底流消能是利用水躍消能，將泄水建筑物泄出的急流轉(zhuǎn)變?yōu)榫徚?，以消除多余動能的消能方式。它主要是靠水躍產(chǎn)生的表面旋滾與底部主流間的強烈紊動、剪切和摻混作用。高流速的主流在底部。該法具有流態(tài)穩(wěn)定、消能效果較好，對地質(zhì)條件和尾水變幅適應(yīng)性強以及水流霧化很小等優(yōu)點，多用于低水頭、大流量、地質(zhì)條件較差的泄水建筑物。但護坦較長，土石方開挖量和混凝土方量較大，工程造價較高。該法對地質(zhì)條件的要求較低，既適用于堅硬巖基，也適用于較軟弱或節(jié)理裂隙較為發(fā)育的巖基。

    二、挑流消能

    挑流消能是利用溢流壩下游設(shè)置挑流坎，把高速水流挑射到下游空中，然后擴散的摻氣水流跌落到壩下游河道內(nèi)，在尾水水深中發(fā)生漩渦、沖擊、摻攪、紊動、擴散、剪切，以消除能量。但跌落的水流仍將沖刷河床，形成沖刷坑，在沖刷坑中水流繼續(xù)消能。適用于堅硬巖基上的高、中壩。

    三、面流消能

    面流消能是當(dāng)下游水深較大且比較穩(wěn)定時，利用鼻坎將下泄的高速水流的主流挑至下游水面，在主流與河床之間形成巨大的底部旋滾，旋滾流速較低，避免高速水流對河床的沖刷。余能主要通過水舌擴散、流速分布調(diào)整及底部旋滾與主流的相互作用而消除。高流速的主流位于表層。適用于中、低水頭工程尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小，或有排冰、漂木要求的情況。一般不需要作護坦。

    四、消力戽消能

    消力戽消能是利用泄水建筑物的出流部分造成具有一定反弧半徑和較大挑角所形成的戽斗，在下游尾水淹沒挑坎的條件下，形不成自由水舌，高速水流在戽斗內(nèi)產(chǎn)生激烈的表面旋滾，后經(jīng)鼻坎將高速的主流挑至水面。并通過戽后的涌浪及底部旋滾而獲得較大的消能效果。適用于尾水較深，流量變化范圍較小，水位變幅較小，或有排冰、漂木要求的情況。一般不需要作護坦。

    【速記點評】掌握四種消能方式的特點及適用情況。

    【經(jīng)典例題】

    1.既適用于堅硬巖基，也適用于較軟弱巖基的消能方式是（）。

    A.底流消能

    B.挑流消能

    C.面流消能

    D.消力戽消能

    【答案】A

    【解析】本題考查的是消能方式。底流消能既適用于堅硬巖基，也適用于較軟弱或節(jié)理裂隙較為發(fā)育的巖基。

    2.某大型綜合利用水利水電樞紐工程位于峽谷地區(qū)，基巖完整、堅硬、岸坡陡峻，該工程泄流的消能方式宜采用（）。

    A.底流消能

    B.挑流消能

    C.面流消能

    D.消力戽消能

    【答案】B

    【解析】本題考查的是消能方式。挑流消能：適用于堅硬巖基上的高、中壩。