5 其他形式的消力池

有消能工的消力池已被不少工程采用。实践证明，在水头不高（跃前断面平均流速小于15m/s）的工程，或虽水头稍高但不常过水、具备一定维修条件的工程，采用有消能工的消力池是可选的方案。若设置消力墩，多采用迎水面垂直背水面倾斜的型式，墩髙约为0.8倍收缩断面水深，墩宽与间距相同，若设置单排时位置最好设在前1/4～1/3处。如果有维修条件，按前述布置消力墩的消力池可降低第二共轭水深约7%～9%，消力池长亦可缩短大致相同的数值。但这些都是仅作参考的经验值，为安全起见，采用有消能工的消力池时，宜尽可能通过水工模型试验进行验证和进一步优化。

宽尾墩或窄缝是我国首创的一种进入消能工前的出流形式，它通过将泄水建筑物隔墩的尾部急剧加宽，过水断面突然收缩，使水流出隔墩后形成横向收缩、纵向扩散的射流，加大了进入消力池前的能耗并改变了进入消能工的水流条件。用宽尾墩与挑流结合的消能型式已成功地应用于很多大型水利枢纽工程，尤其是大流量、窄河谷深尾水的工程；若要用于与底流消力池组成的联合消能工，则宜慎重。虽然我国某些大型水利水电工程应用了这种联合消力池，在水工模型试验及实际运行中都观察到，“下游水流衔接平稳”。但无论是“宽尾墩-消力池、分流戽坎-消力池、坝面分流窄缝-消力池，对入池流量而言都有一个共同的特点——分流，即一部分形成底流，另一部分形成挑流或跌流”^［15］。有些专家偏重于固定边界水力学条件的研究，而对“挑流或跌流”对底板产生的机械撞击似乎考虑不足，而要较准确研究水流与底板的机械撞击作用目前似仍有一定困难。最先采用这种联合消力池的某些大型水利水电工程的消力池底板，在泄洪中遭到不同程度的破坏，有些文献认为，“除了不可抗拒的原因外，还与消力池底板存在水平施工缝、止水不可靠等因素有关”^［16］，笔者认为，最主要原因还是水流与消力池底板产生的机械撞击。在20世纪50年代，有些水力学和水工建筑物教程都介绍过跌水式消力池及其设计方法，内容仅限于与文献［15］类似的水力学计算，没有介绍跌流与底板的撞击效果及防护。当时已按此建造过一定数量的跌水式消力池，主要用于渠道等农田水利工程中，据了解，这类消力池至今已所剩无几。