Page 112 - 2021年第52卷第10期

（2）对于表孔单独泄洪运行工况（包
括 6 表孔全开泄洪与 1 、4 表孔泄洪运行
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工况），当齿槽比较小时（约 0.05），冲击
压强最大值为最高，之后大致随齿槽比
的增加而逐渐减小。当齿槽比高于 0.18
时 ， 均 可 使 最 大 冲 击 压 强 控 制 在 15.0×
9.8 kPa 以内。
（3）表深孔联合泄洪工况下，冲击压
强最大值大致位于 0+200 m 附近，而表
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图 2 1 表孔分流齿坎齿槽比与水垫塘底板最大冲击压强的关系
孔泄洪工况下冲击压强最大值大致在 0+
125 m～0+130 m 范围内出现，受齿槽比变化的影响不甚明显，只是在 6 表孔泄洪工况下，当齿槽比大
于 0.278 后，最大值所在桩号下移至 0+150 m（此时冲击压强最大值的量值已较小）。
（4）齿槽比变化对冲击压强最大值的横向位置有比较明显的影响，齿槽比越大，冲击压强最大值
越偏向右侧，无论是表孔单独泄洪工况还是表深孔联合泄洪工况均是如此，而当齿槽比大于 0.278 之
后，冲击压强最大值的横向位置则趋于稳定。
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综上所述，对于 1 表孔分流齿坎而言，齿槽比取 0.18～0.3 是一个较优的取值范围。可见，前阶
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段提出的优化布置方案中，1 表孔分流齿坎宽度取 3.6 m，对应的齿槽比为 0.209，是合理的。
有必要指出的是，当分流齿坎宽度较小，齿槽比约为 0.05 时，水垫塘底板最大冲击压强会有明
显的增加，在表孔泄洪工况下甚至达到了 30.0×9.8 kPa 以上。试验观察表明，造成上述结果的主要原
因在于：当分流齿坎宽度很小时，齿坎的“分流”作用十分有限，而齿坎的存在对槽部水舌则有明显
的横向“挤压”作用，从而显著影响槽部水舌的空中姿态，使之明显向内侧偏转，从而导致入水能量
的过于集中所致。
当齿槽比进一步增加后，尽管齿坎的存在依然会有槽部水舌有一定的横向“挤压”作用，但“分
流”作用也开始发挥作用。上述两种物理过程，前者会形成入池能量的集中，后者则能分散入池能
量，当“分流作用”强于“挤压”作用时，水垫塘底板最大冲击压强就会得到有效控制。
当齿槽比达到一定量值后（如 0.35），最大冲击压强又会出现缓慢的上升，表明分流齿坎的“分
流”作用已经达到“极限”状态，此时，相邻孔口挑流水舌之间碰并情况的改变又成为控制最大冲击压
强的重要指标。
图 3 绘 制 了 第 二 组 试 验 4 表 孔 分 流
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齿坎齿槽比与水垫塘底板最大冲击压强
之间的关系曲线。由图可见：
（1）对于表孔与深孔联合泄洪的校核
洪 水 工 况 ， 当 齿 槽 比 为 0.125～0.225
时，水垫塘底板最大冲击压强能够控制
在 15.0×9.8 kPa 以内，齿槽比小于 0.125
或大于 0.225，冲击压强最大值都会高于
15.0×9.8 kPa。 图 3 4 表孔分流齿坎齿槽比与水垫塘底板最大冲击压强的关系
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（2）对于表孔单独泄洪运行工况（包
括 6 表孔全开泄洪与 1 、4 表孔泄洪运行工况），当齿槽比较小时（约 0.065），冲击压强最大值为最
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高，之后大致随齿槽比的增加而逐渐减小。除齿槽比 0.065 之外，试验范围内的其它齿槽比取值均可
使最大冲击压强控制在 15.0×9.8 kPa 以内。
可见，对于 4 表孔分流齿坎而言，单个分流齿坎的齿槽比取 0.13～0.23 是一个较优的取值范围，
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可以使水垫塘底板最大压强在不同泄洪运行工况下，均保持较低值。

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