高拱坝挑流对冲消能泄洪雾化数值模拟研究

来源：水资源与水工程学报杂志2025年第6期北京时间：

作者：刘刚，程军，童富果，田斌

单位：（1.三峡大学水利与环境学院,2.国网新源集团有限公司湖北分公司

摘要：高拱坝挑流消能通过水舌空中对冲碰撞提升消能效率，但常伴随剧烈雾化现象。现有研究多聚焦于消能效率，对雾化特性及其影响因素认识不足。基于水气两相流理论，构建挑流泄洪雾化数值模型，系统分析下泄总流量Q与表深孔流量比λ对雾化风速和降雨强度的影响规律。结果表明：随着Q的增大，雾化风速和降雨强度均显著增强，其中风速峰值趋于稳定，但影响范围持续扩大，降雨强度峰值则呈指数增长；在Q保持不变时，λ对雾化特性具有非线性调控作用，以λ=0.50为界，雾化风速先减后增，而雾化降雨强度以λ=0.75为临界点，随λ增大先增后减。

关键词：高拱坝,对冲消能,泄洪雾化,水气两相流,雾化风速,降雨强度,数值模拟

基金资助：国家自然科学基金项目（52209135）； 湖北省自然科学基金青年项目（2023AFB032）； 湖北省教育厅科学研究计划青年人才项目（Q20241210）