本文对挑流消能的应用和发展进行了回顾,对各种体型的挑流鼻坎进行了总结。基于拱坝表孔泄洪的水槽实验,对舌形挑坎的水力特性进行了较为系统地研究,主要内容和研究成果如下:1.舌形挑坎与常规挑坎相比,挑射水舌的横向扩散宽度明显增加,舌形挑坎分散了下泄水流,大大减小水垫塘入射水流的单宽流量,显著降低了水舌对水垫塘底板的冲击动压。2.下泄流量小时,小舌形挑坎与大舌形挑坎相比,对水垫塘底板的冲击动压差别不显著;而在水头较高时,大舌形挑坎对水垫塘底板的动水冲击动压明显更小。3.球形挑流鼻坎挑射水舌的入水形态为弧形,与相同纵向曲率和挑角的舌形挑坎相比,球形挑坎的水舌横向扩散程度与舌形挑坎相当,但未能使水舌单宽流量分布得更均匀,甚至所形成的水垫塘底板冲击动压反而大于舌形挑坎。4.通过实验和量纲分析,推导出了计算舌形挑流鼻坎水舌入塘宽度的公式。根据该式,可由舌形挑坎的曲率半径和挑角、表孔出口断面的佛汝德数以及上下游水位差计算出水舌入水宽度。5.若要从水舌入水情况来判断一种舌形挑坎的优劣,则除了水舌入水宽度之外,还必须注意到水舌入水形状和均匀性,即:同样的水舌入水形状和均匀性条件下,横向宽度越大效果越好;同样的横向宽度和均匀性条件下,<WP=5>水舌入水形状为弧线的要好于直线形的;同样的横向宽度和入水形状条件下,水舌厚度的均匀性则成为决定的因素。6.舌形挑坎的挑角不宜过大,在本文的实验条件下,其合理的上限值约在之间,高于该上限值,则舌形挑坎的效果明显降低。7.通过实验和对前人成果的分析,表明可采用常规挑坎水舌外缘抛距公式计算舌形挑坎水舌的最远抛距,其中,流速系数采用徐秉衡经验公式或长江科学院经验公式计算,水舌出射角采用渡部、仪三郎公式计算。8.进一步地,采用反弧断面左右最外缘点的抛射轨迹方程,可以初算舌形挑坎的水舌最近抛距。而采用流速修正后的质点抛射轨迹方程,可以更精确地计算出舌形挑坎的水舌最近抛距值,其中,流速修正系数与上游下泄流量、水舌入水宽度以及流体的运动粘性系数有关。至此,根据本文的水舌宽度和抛距计算公式便可求得舌形挑坎的水舌入水形态。9.通过舌形挑流鼻坎动床冲刷实验,表明在中、小流量下,大、中、小舌形挑坎的冲坑深度差别不大,这与水垫塘底板冲击实验的结果是一致的,所不同的是,冲坑实验反映出了不同挑坎冲刷效果之间的细微差别,即大、中、小舌形挑坎的冲坑深度依次增加。