1.水流形式复杂

初始泄流时，闸下水深较浅，随着闸门开度的增大而逐渐加深，闸下出流由孔流到堰流，由自由出流到淹没出流都会发生，水流形态比较复杂。因此，消能设施应在各种工作情况下，均能满足消能的要求并与下游水流很好的衔接。

2.闸下易形成波状水跃

由于水闸上、下游水位差较小，出闸水流的佛汝德数较低（Fr=1～1.7），容易发生波状水跃，特别是在平底板的情况下更是如此。此时无强烈的水跃漩滚、水面波动，消能效果差，具有较大的冲刷能力。另外，水流处于急流状态，不易向两侧扩散，致使两侧产生回流，缩小河槽过水有效宽度，局部单宽流量增大，严重地冲刷下游河道，如图9-25所示。

图9-25　波状水跃示意图

3.闸下容易出现折冲水流

图9-26　闸下折冲水流

一般水闸的宽度较上下游河道窄，水流过闸时先收缩而后扩散。如工程布置或操作运行不当，出闸水流不能均匀扩散，使主流集中，蜿蜒蛇行，左冲右撞，形成折冲水流，冲毁消能防冲设施和下游河道，如图9-26所示。

4.波状水跃、折冲水流的防止措施

（1）波状水跃的防止措施。对于平底板水闸，可在消力池斜坡段的顶部上游预留一段0.5～1.0m宽的平台，其上设置一道小槛[图9-27（a）]，使水流越槛入池，促成底流式水跃。槛的高度C约为hc的1/4，hc为闸孔出流的第一共轭水深。小槛迎水面做成斜坡，以减弱水流的冲击作用，槛底设排水孔。如将小槛改成齿形槛分水墩[图9-27（b）]，效果会更好。若水闸底板采用低实用堰型，则有助于消除波状水跃。

（2）折冲水流的防止措施。消除折冲水流首先应从平面布置上入手，尽量使上游河段具有较长的直线段，并能在上游两岸对称布置翼墙，出闸水流与原河床主流的位置和方向一致；其次是控制下游翼墙扩散角，每侧宜采用7°～12°，且不宜采用圆弧形翼墙（大型水闸如采用圆弧形翼墙，其半径不小于30m），墙顶应高于下游最高水位，以免回流由墙顶漫向消力池；另外，要制订合理的闸门开启程序，如低泄量时隔孔开启，使水流均匀出闸，或开闸时先开中间孔，继而开两侧邻孔至同一高度，直至全部开至所需高度，闭门与之相反，由两边孔向中间孔依次对称地操作。

图9-27　波状水跃的防止措施

（a）小槛示意图；（b）齿形槛分水墩示意图