X型宽尾墩阶梯掺气空腔影响因素分析 (2007年)

X型宽尾墩+阶梯联合消能工已被应用于实际工程。当第一级阶梯高于其它阶梯时，水舌底部与阶梯之间存在气腔，从而水流底部实现掺气，在单宽流量超过30 m3/（s?m）时阶梯可避免空蚀危害。研究了气腔尺度与堰上水头、堰顶至宽尾墩出口高程差、挑坎高度、堰面末端坡度、阶梯坡度之间的关系，并导出气腔长度的计算公式，计算结果与模拟及试验数据比较吻合。研究结果表明，除了水力要素外，阶梯坡度、堰面末端坡度与挑坎高度是气腔形成的关键原因，也是影响气腔大小的主要因素。