《表3 掺气空腔长度：均匀变化的过渡阶梯体型对阶梯溢流坝面压强特性的影响》

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《均匀变化的过渡阶梯体型对阶梯溢流坝面压强特性的影响》

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第二台阶立面负压分布规律基本一致，从台阶立面凸角下缘到凹角处负压值均呈现为逐渐减小，最大负压出现在第二台阶立面的上测点处，即台阶凸角下缘处。方案一的负压值最大为-25.20kPa，方案二、三、四的负压分别为-18.60、-16.80、-14.40kPa。相同的单宽流量的水流经掺气坎挑射后，形成相对稳定的抛物线状的水舌，与前几级阶梯之间形成了连续的掺气空腔，掺气空腔长度的试验结果见表3。方案二因阶梯的宽度增加，水流冲击第一台阶水平壁面，阻碍连续掺气空腔的形成，使掺气空腔长度变短，导致掺气不充分，使第二台阶立面的负压较大。方案三沿因阶梯的高度增加，水流不会直接冲击到过渡阶梯的水平壁面，在第一台阶立面和第二台阶立面附近出现连续的掺气空腔，比方案二的掺气空腔更长，所以最大负压比方案二减小了9.68%。负压值最小为方案四，比方案一四的最大负压（-25.20kPa）减小了42.86%，方案四在第二台阶壁面产生较小的负压，当阶梯尺寸外凸距离增大、宽度变宽，会使水流紊动加剧，掺气量增加，掺气空腔长度增大，负压减小。该种新体型对保护阶梯壁面空蚀破坏有积极作用。方案一的可掺气空腔面积最大，导致在相同的流量下水流的掺气浓度降低，负压增大。根据《混凝土重力坝设计规范》（SL 319-2018）指出，宣泄校核洪水位闸门全开时，负压值不应超过6×9.81kPa，可知所有方案均满足设计规范值，能避免坝面产生过大负压而引起的空蚀破坏。