消能

在泄水建築物和落差建築物中，防止或減輕水流對水工建築物及其下遊河渠等的沖刷破壞而修建的工程設施，其目的是為了消耗、分散水流的能量。

中文名稱	消能
英文名稱	energy dissipation
定　　義	在泄水建築物中，為消耗、分散水流落差的能量，防止或減輕水流對水工建築物及其下遊河床、河岸等沖刷破壞而採取的措施。
套用學科	電力（一級學科），水工建築（二級學科）

基本介紹

• 中文名：消能
• 外文名：energy dissipator

原理

消能工設定在泄水建築物的尾部或與其相鄰的下游部位，集中在較短距離內消能。消殺建築物下泄水流過大能量的工程措施稱為消能。有的設定在過水途徑中。

消能工需要消耗、分散的那部分水流能量，是指建築物上游的水流能量（除去通過建築物時的能量損失）與下游正常水流能量之差。單位時間內單位寬度需要消殺的能量（E)，可用下式估算（未計入通過建築物時的能量損失）：

式中，E為消殺的能量，KW/m;q為單寬流量，；H為上下游水位差（上游水位包括行近流速水頭），m；v為下游正常水流的平均流速，m/s。

特性

實現可能

消能工的功能常通過以下方面的綜合作用而實現：①水流內部的紊動擴散和摩擦；②水流與邊壁的摩擦與碰撞；③水流在空氣中的擴散以及與空氣的強烈摻混等。消能工的實質是促進水流的動能最終轉變成熱量而耗損，或使水流的動能分散以減弱對建築物及河渠的破壞作用。

類型

消能工工作性能的類型主要有底流、面流（含戽流消能）、挑流、收縮流（包括窄縫挑流和寬尾墩）消能等形式。此外還有沿程消能（含階梯壩面消能）、自由跌落式消能、壓力消能（豎井消能）、孔板消能等。在工程實踐中，有時將兩種或兩種以上類型的消能工組合起來運用，如20世紀80年代在潘家口水利樞紐溢流壩上套用的寬尾墩一挑流消能工，20世紀90年代在五強溪水電站溢流壩和桃江水利樞紐溢流壩上採用的寬尾墩和消力池聯合消能工等。

選型和設計

消能工的選型和設計應根據泄流要求、上下游水位、地形和地質以及施工和運用要求等，通過計算分析和比較論證後確定。大中型和重要工程的消能工需經水工模型試驗驗證。消能工設計還包括其本身結構安全的分析。