階梯壩面消能

階梯壩面消能是指利用水流流經 設定在溢流壩面的階梯時 形成滑掠水流，通過水體水平軸、向內的漩滾、碰撞、強烈紊動和充分摻氣等，消耗、分散能量的一種沿程消能方式。可以單獨採用，也可以與消力池、寬尾墩等聯合套用。

基本介紹

• 中文名：階梯壩面消能
• 外文名：Step damming
• 學科：水利工程
• 領域：能源、水利
• 範圍：建築
• 作用：沿程消能方式

簡介

階梯壩面消能是指利用水流流經階梯壩面時形成的水平軸游滾、碰撞和摻氣等而逐步消耗、分散能量的一種沿程消能方式。可以單獨採用，也可以與消力池、寬尾墩等聯合套用。

單純的階梯壩面消能

多適用單寬流量q<300m³(s·m)的低壩。

與消力池聯合套用

與消力池聯合套用時，可使消力池長度縮短10%~30%。

與寬尾墩聯合套用

與寬尾墩聯合套用時，既能利用階梯壩面進一步增進寬尾墩的消能率、又能利用寬尾墩後的無水區對階梯和水舍底部之間通氣而減免空蝕。從而可擴大階梯壩面消能的適用範圍，向高水頭、大單寬流發展。

實際套用

階梯壩面消能最早套用在1906年建成的國新克羅頓（ New Croton）壩。1987年建成的美國上靜水（ Upper Stillwater）壩，截流壩的溢流面做成了階梯形，由於階梯沿程消能消耗了大部分水流能量，進入消力池的流速大為降低，不僅消力池尺寸可減小，而且消力池底板允許用碾壓混凝土建造，是首先用階壩面消能的壓混凝土壩。至20世紀末，世界上已建成的階梯溢流壩有數十座，運用情況良好。中國20世紀90年代中期建成的水東水電站碾壓混混凝土壩（壩高57m），採用了寬展尾墩一階梯壩面一戽式消力池聯合消能，最大單寬流量達120m³/（s・m）。