实际工程中,由于地形的限制或工程的需要,溢洪道、陡槽等泄水建筑物常需布置一些扩散段、收缩段、弯道等,在这种条件下,槽中水流为急流时,由于渠槽边壁偏转变化,将使水流产生扰动,使下游形成一系列呈菱形的扰动波,这种波称为急流冲击波。急流冲击波可以分为陡冲击波与缓冲击波。当边墙向水流内侧转向时,扰动线以下的区域内出现水面涌高,形成陡冲击波;当边墙向水流外部偏转时,由于水流失去边墙的依托,水面出现跌落,产生绕动,形成缓冲击波。 本文主要对陡冲击波与缓冲击波的有关特性及计算方法分别进行分析探讨。对于缓冲击波,在其基本理论Von Karman积分的基础上,通过分析给出了缓冲击波附体的偏转角条件,指出了缓冲击波理论关系式的适用范围,并分析给出最大边墙偏转角的理论数值。同时在缓冲击波微分式的基础上给出一种缓冲击波数值计算方法,并给出计算波后物理量的计算公式。 对于陡冲击波,文章对其反射情况进行了分析,提出陡冲击波反射停止的必要条件,并在Ippen冲击波理论基础上,利用陡冲击波数值计算方法分析了偏转边墙长度最大值的计算过程,并通过具体算例验证分析结果。 文章还对收缩段急流的水流流态特征进行了分析和探讨,对直线收缩段的长度的取值及计算方法进行了研究。 本文的研究结果将为研究结构更为复杂的急流冲击波提供理论与计算依据。