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消能

消杀建筑物下泄水流过大能量的工程措施

在泄水建筑物和落差建筑物中，防止或减轻水流对水工建筑物及其下游河渠等的冲刷破坏而修建的工程设施，其目的是为了消耗、分散水流的能量。

原理
消能工设置在泄水建筑物的尾部或与其相邻的下游部位，集中在较短距离内消能。消杀建筑物下泄水流过大能量的工程措施称为消能。有的设置在过水途径中。
消能工需要消耗、分散的那部分水流能量，是指建筑物上游的水流能量（除去通过建筑物时的能量损失）与下游正常水流能量之差。单位时间内单位宽度需要消杀的能量（E)，可用下式估算（未计入通过建筑物时的能量损失）：
式中，E为消杀的能量，KW/m;q为单宽流量，；H为上下游水位差（上游水位包括行近流速水头），m；v为下游正常水流的平均流速，m/s。
特性
实现可能
消能工的功能常通过以下方面的综合作用而实现：①水流内部的紊动扩散和摩擦；②水流与边壁的摩擦与碰撞；③水流在空气中的扩散以及与空气的强烈掺混等。消能工的实质是促进水流的动能最终转变成热量而耗损，或使水流的动能分散以减弱对建筑物及河渠的破坏作用。
类型
消能工工作性能的类型主要有底流、面流（含戽流消能）、挑流、收缩流（包括窄缝挑流和宽尾墩）消能等形式。此外还有沿程消能（含阶梯坝面消能）、自由跌落式消能、压力消能（竖井消能）、孔板消能等。在工程实践中，有时将两种或两种以上类型的消能工组合起来运用，如20世纪80年代在潘家口水利枢纽溢流坝上应用的宽尾墩一挑流消能工，20世纪90年代在五强溪水电站溢流坝和桃江水利枢纽溢流坝上采用的宽尾墩和消力池联合消能工等。
选型和设计
消能工的选型和设计应根据泄流要求、上下游水位、地形和地质以及施工和运用要求等，通过计算分析和比较论证后确定。大中型和重要工程的消能工需经水工模型试验验证。消能工设计还包括其本身结构安全的分析。
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