计算消力池长度深度

q 0.55
2g 19.62
目标单元格 0.00
通过试算hc hc=
ΔZ -0.03
计算d -0.155
d取值(m) 0.5
计算t 0.19
t取值(m) 0.5
末端t值 0.5
0.01793777
通过试算ห้องสมุดไป่ตู้c 0.13
b1 2
b2 6
hc"(m) 0.49
水位组合及流量 计算情况 运行情况(孔径计算) 正向稳定计算 反向稳定计算 正向消能计算 反向消能计算 闸基防渗长度计算 1、 消力池计算 ① 收缩水深计算hc跃后水深计算hc" 计算公式： hc3-T0hc2+α q2/2gφ 2=0 hc"=hc((1+8α q2/ghc)^(1/2)-1)/2 各项参数及计算成果见下表： T0 假定池深d(m) α φ 0.5 ② 出池落差计算 计算公式： Δ Z=α q2/2gφ 2hs'2-α q2/2ghc"2 各项参数及计算成果见下表： 单宽流量q(m3/s/m) α 0.55 1.05 ③ 消力池深度计算 计算公式： d=σ 0hc"-hs'-Δ Z 各项参数及计算成果见下表： σ0 hc" hs' 1.05 0.49 0.7 ④ 消力池长度计算 计算公式： Ljs=Ls+β Lj 各项参数及计算成果见下表： Ls 斜坡段坡比 β 3 1.5 0.7 ⑤ 消力池底板厚度计算 计算公式： t=k1(q(Δ H')^1/2)^1/2 各项参数及计算成果见下表： 单宽流量q(m3/s/m) k1 Δ H' 0.55 0.2 2.7 Lj 2.48 计算Ljs 3.24 Ljs取值(m) 4 φ 0.95 2g 19.62 hc" 0.49 hs' 0.7 Δ Z(m) -0.03 1.20 1.05 0.95 2.7 0 0.7 0.7 2.7 0.55 上游 水位m 2.7 下游 水位m 0 上游 水深m 0.7 下游 水深m 0.7 水位 差m 2.7 流量 (m3/s) 0.5

过闸流量 单宽流量 动能系数 重力加速度 3 2 Q（m /s） q（m /s） a g 207.00 3.70 1.05 9.81 4.00 0.07 1.05 9.81 3.00 0.05 1.05 9.81 2.00 0.04 1.05 9.81 1.00 0.02 1.05 9.81 4.00 1.60 1.05 9.81 3.00 1.20 1.05 9.81 2.00 0.80 1.05 9.81 1.00 0.40 1.05 9.81 2.50 1.25 1.05 9.81 2.00 1.00 1.05 9.81 1.50 0.75 1.05 9.81 1.00 0.50 1.05 9.81 1.30 0.65 1.05 9.81 1.00 0.50 1.05 9.81 0.50 0.25 1.05 9.81
计算收缩水深 hc（m） 0.7115 0.0134 0.0099 0.0064 0.0032 0.2867 0.2107 0.1379 0.0678 0.2369 0.1867 0.1381 0.0908 0.1306 0.0994 0.0489
跃后水深 下游水深 h″c（m） h′s（m） 1.70 1.64 0.28 1.48 0.24 1.30 0.20 1.08 0.15 0.77 1.25 1.60 1.11 1.41 0.93 1.18 0.68 0.86 1.08 1.36 0.98 1.24 0.87 1.09 0.72 0.91 0.77 1.09 0.69 0.95 0.50 0.70
计算池深 d（m） 0.1840 -1.1702 -1.0282 -0.8554 -0.6093 -0.1998 -0.1706 -0.1444 -0.1085 -0.1545 -0.1433 -0.1239 -0.1064 -0.2265 -0.1837 -0.1449

跃前流速Vc=10.28闸宽b0=15流量Q=245.2淹没系数（1.1-1.05）= 1.05消力池初始宽度b1=15消力池末宽度b2=15上游河床高程=954.5堰顶高程=958坝前水位=961下游河床高程=953.6下游河道以上作用水头H0=7.4下游水位=955.59上下游水位差H'= 5.41池后正常水深hs'= 1.99过渡段水平长Ls=0水跃长度改正数B(0.7-0.8)=0.75消力池底板计算系数k1=（0.15-0.2）0.17消力池底板安全系数k2=（1.1-1.3） 1.2消力池底板的饱和重度（KN/M3）=23海曼长度计算系数=（中砂12-11）11下游引河的水面宽度Bm=24.85二、深度β=b2/b11过闸单款流量q=16.35过池单款流量q=16.35跃前断面弗努德数Fr=V/SQRT(ghc) 2.60消力池深度d=0.23跃后水深h''= 5.11出池落差z(以过池流量计算)= 3.15试算d=0.23误差=0.00措施后淹没系数=（1.05-1.1） 1.05三、长度水跃长度Lj=24.29消力池长度Lsj=18.21取34四、消力池前端底板厚1、抗冲厚度t= 1.052、抗浮池底板下游水深H2= 1.99消力池底板扬压力U=(KPa)29.10消力池首端顶板上水重W=(KPa)15.91消力池末端顶板上水重W=(KPa)51.11消力池顶板重W=(KPa)跃前收缩断面流速水头=11.13消力池前半段底板上脉动压力Pm=+(KPa)0.56消力池前后段底板上脉动压力Pm=-(KPa)-0.56消力池前端底板厚度t=0.72消力池末端底板厚度t=-1.18消力池前端底板厚度t= 1.05试算t=0.92五、消力池末端底板厚t=0.50六、海漫长度消力池末端宽度b2=15消力池末端单宽流量qs=16.35 sqrt(qs*sqrt(H'))=(1-9) 6.17海漫长度Lp=67.83七、翼墙扩散角θ(12度左右为宜)下游尾水在消力池变色镜以上的水深h2= 1.99消能设备的高度P=0.23消能设备处水深H1= 5.11上下游水位差= 5.41tanθ=-0.23试算θ=10.00试算tanθ=0.18误差=0.41翼墙长度L=0.00下游引河的水面宽度Bm=24.85闸内的水面宽度Bn =15ΔB=Bm-Bn= 9.85翼墙长度系数（2.5-3）=3翼墙长度L=14.775tanθ=0.00试算θ=14.00试算tanθ=0.00误差=0.00翼墙长度宜取0~15八、翼墙扩散曲线y/b0=0.5*(x/(b0*Fr0))^1.5+0.5扩散段上游渠道宽b0=15扩散段下游渠道宽b=15均匀来流Fr0= 2.32九、挡土墙高程计算最大跃后水深+安全超高渠道通过加大流量时的水深hb= 5.11渠道岸顶超高Fb=0.25*hb+0.2 1.48挡土墙高度H= 6.59挡土墙底部厚度一般可取（0.6~0.8）*H注意：1、判断是否需要建消力池前，请将表格中的消力池试2、红字部分需要人为添加的数据。

溢洪道消力池计算
溢洪道消力池的计算主要包括以下步骤：
1、确定消力池的长度和深度：消力池的长度通常根据溢洪道的流量和下游水位来确定，而深度则根据溢洪道的最大流量和下游河道的冲刷能力来确定。

2、计算消力池的消能率：消能率是指溢洪道下泄水流在消力池中消除能量的程度。

根据不同的溢洪道形式和下游河道的条件，可以采用不同的消能率计算公式进行计算。

3、计算消力池的底宽和边坡：消力池的底宽和边坡应根据下游河道的冲刷能力和溢洪道的流量等因素来确定。

在计算时，需要考虑河床的抗冲刷能力和溢洪道下泄水流的冲刷能力。

4、计算消力池的流速和压力：消力池中的流速和压力应根据溢洪道的流量和下游水位等因素来确定。

在计算时，需要考虑消力池的长度、深度、底宽和边坡等因素的影响。

5、校核消力池的稳定性：消力池的稳定性是指其在溢洪道下泄水流作用下的稳定程度。

在校核时，需要考虑溢洪道下泄水流的冲击力和消力池的抗冲击能力等因素的影响。

总之，溢洪道消力池的计算需要综合考虑多种因素，包括溢洪道的流量、下游水位、河床的抗冲刷能力等，以便确保消力池能够有效地消除溢洪道下泄水流的能量，并保持稳定性和安全性。

1、堰坝堰上水头计算该堰为折线型实用堰，通过公式：堰坝堰上水头根据排洪渠渠顶高程H 和水位高程h 得：T 0=H-h=13.39-13.05=0.34m2、下游消力池计算1、判别下游水流衔接形式：堰坝过流量s m H g BM /9.234.08.925.065.62Q 32323=⨯⨯⨯⨯== 单宽流量m s m B Q q •===/44.065.6/9.2/3总水头E=P+T 0=0.8+0.34=1.14m临界水深m gq h k 27.032== 用试算法计算收缩水深h c由公式： 溢流堰流速系数：93.044.014.11.011.0131213121=-=-=q Pφ14.193.08.9244.02222222=⨯⨯⨯+=+=c c c c h h h g q h E φ通过试算得：h c =0.094m 跃后水深：（下游水深）15.0604.0181232">=⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-+=c cc gh q h h 故会发生远离式水跃，需要修建消力池。

2、消力池长度的计算()()53.034.095.01121120=⨯--⨯=⨯--⨯=T m G消力池斜坡段水平投影长度Ls ： ()()()()m 609.053.05.08.053.05.034.095.025.05.020=⨯+⨯⨯-⨯⨯=+⨯-⨯⨯=G P G T Ls ϕ 式中：α——流速系数，取0.95；m ——过堰流量系数，取0.95；P ——堰高(m);水跃长度L ：()()m 553.3094.0604.09.6"9.6=-⨯=-⨯=hc hc L消力池长L sj ：m L Ls Lsj 273.3553.375.0609.0=⨯+=+=β取长度为3.3m 。

3、消力池深度计算消力池尾部出口水面跌落△Z ：式中：α——水流动能矫正系数1.0~1.05，取1.0；φ——消力池出口段流速系数，取0.95；消力池深度：m Z h h d t c 026.0462.0-15.0-604.005.1"=⨯=∆--⨯∂=取深度为0.1m 。

也适用于堰后消能
m/s 0m 440m 462m 24m3/s 1981.65m3/s 1981.650
调试
m 9m3/sm 82.569m m 24m
2411~1.050.80.7~0.81.05 1.05~1.10.950.95~1
m 4.720m
14.970
需要修建消力池m 26.7820.000m 4.122m 16.426m 3.4650.000m 4.782m 4.782m 84.897m
67.918
由最大流量确定
消能计算参考规范：SL265-2001水闸设计规范
闸后消力池计算
行进流速v 过闸单宽流量总势能T 下游河床高程泄洪流量Q
出池河床水深h's 上游闸前水位闸宽B
最大流量Q 总势能T 收缩水深h 跃后水深h 动能校正系数水跃长度校正系数β水跃淹没系数流速系数φ
收缩水深h 跃后水深h 消力池计算长度Lk
池首端宽度b 池末端宽度b 水跃长度L 出池落差△Z 池计算深度设计深度d 32220/2c c h T h q g αϕ-+
也适用于堰后消能
底宽b m 1.500
比降i-0.010
边坡系数m-0.000
规范P72糙率n-0.017
掺气修正系数ζ- 1.200
泄洪流量Q m3/s1981.650或输入h~Q关系式
水面宽B m 1.500
过水断面A m2408.850
湿周χm546.633
水力半径R m0.748
谢才系数C-56.044
计算流量Q'm3/s1981.650
平均流速V m/s 4.847
δ(0.000)
正常水深h0m272.567由最大流量确定。

下游水深计算（校核工况）
消力池深度计算
收缩断面水深计算
堰顶行进流速 0 流速系数 0.9 堰高 0.3 流速 0
计算 过水面积A 7.33606721 水力半径R 0.86865106
计算 流量 27.78 消力池宽度B 6
Lk 3.90459198
取消力池长度5.0m
V X 3.14153439
水深 2
水深 0.742
单宽流量q 4.63
h1 1.031523034
消力池长度的计算 Fr1 Lj 1.41172322 4.880739975
Hk 1.008
Q 39.9
B 12.6
共轭水深的计算
跃前水深H1 0.13 流量Q 9.2 宽度B 8
校核工况时消力池 堰顶总水头Ho计算 堰宽B 12.6 堰前总水头Eo 9.699603387 收缩断面流速V 11.40320784 流量Q 74.29999907 糟率 0.017 4.129552 流量Q 74.3 收缩断面水深hc 0.517119874 弗洛的数Fr 5.06545414 下游水深ht 1.075437967 谢才系数C 57.99725361 单宽流量 5.896825397 跃后水深h2 3.454909932 溢洪道宽度B 12.6 坡比 0.00973 9.699552
C ik 14.616 0.868965517 57.4625 0.00344
R
单宽流量q 1.15
跃后水深H2 1.377346403
校核工况时消力池水面线 堰顶行进流速 7.952 流速系数 0.85 堰高 5.57 流速 7.952
核工况） 过水面积A 13.55051839 水力半径R 0.91862466

浅谈水闸消力池深度与长度计算的影响因素摘要:消力池是一种常见的消除动能方式，确定水闸消力池的深度和长度是消力池设计的重要环节。

本文结合笔者多年的经验，通过对消力池水跃发生的形式和位置的探究，分析影响消力池深度和长度的因素，掌握池深和池长的计算特点，确保设计结果的合理性和准确性。

供类似研究参考与借鉴。

关键词:水闸；消力池；深度；长度；计算在水闸的设计中，水闸的消能是设计的重要组成部分。

消力池是常用的消能工之一，确定池深度是消力池设计的重要内容，在《水闸设计规范》推荐的消能公式中，消力池下游水深是个重要参数，其对于消力池深度计算影响较大。

在消力池实际计算中,水闸消力池的池深和池长取决于水跃的形式以及位置，而水跃的形式及位置决定于闸下游尾水位h′s 和h″c 水跃的跃后水深的相对关系。

因此, h′s 和h″c 的相对关系是影响消力池计算尺寸的主要因素。

1h″c-h′s对消力池深度计算的影响我国现行部颁《设计规范》给出的计算消力池深度的方法 ,需先计算闸 (坝 )后的收缩断面水深ｈｃ、相应于ｈｃ的水跃共轭水深ｈ〃ｃ以及出水池落差ΔＺ ,然后根据几何关系求出消力池深度ｄ。

水流通过水闸下泄，在下游形成水跃，未设消力池时，会发生三种类型水跃即远驱式、临界式和淹没式水跃。

从水工和消能的角度看，前两种水跃需要的护坦较长，且不稳定，因此，工程设计中，要求下游产生一定淹没程度的水跃，这样所需护坦较短，离建筑物较近，消能效果也较好。

因此，消力池的设计深度是为了加大水闸下游水深，使水跃控制在紧靠建筑物之处，并形成淹没程度不大的水跃。

图1消力池深度计算示意图由此可得:池内水深hT=Rj×h″c水跃完全发生在池内，离开消力池的水流，由于竖向断面收缩，过水断面较小，动能增加，水面跌落一个$z值，则由图1可知:hT=d+h′s+△z△z的值较小，可略去不计得到粗略估算池深的近似公式:d=Rj×h″c-h′s(1)式中，d为消力池深，m;Rj为淹没系数;h″c为水跃跃后水深，m;h′s为下游尾水深，m;由式(1)可以看出，池深随(h″c-h′s)的增大而增加。

关于水闸消力池深度计算的探讨水闸消力池是水利工程中的重要设施，用于消除水流进入下游水闸时所带来的冲击力和能量。

消力池的深度计算是设计和施工过程中必不可少的一项内容，合理的深度计算可以确保消力池的正常运行和安全性。

本文将从水闸消力池的功能、深度计算的理论基础和计算方法等方面展开讨论。

首先，了解水闸消力池的功能对于深度计算非常重要。

消力池主要用于减缓进入下游水闸的水流速度，并通过将水流引导至深水区域来降低冲击力和能量。

消力池的设计要考虑到水流的流量、速度、河道条件等因素，以确保水闸下游以及周围的安全性。

深度计算的理论基础主要涉及水流力学中的动量定理和能量定理。

动量定理指出，当水流到达消力池时，流体的动量要等于冲击物体的动量，通过合理设置消力池的深度可以保持力的平衡。

能量定理指出，当水流通过消力池时，水的总能量要等于冲击物体的总能量，深度计算要考虑到能量的平衡。

根据动量定理和能量定理，可以使用一些常见的计算方法来计算消力池的深度。

其中，最常用的方法是根据潜流涌浪理论进行计算。

这种方法基于流体力学的基本原理，通过考虑水流的流量、速度、密度等因素，计算出消力池的合理深度。

在进行深度计算时，需要考虑到水流的入口速度、出口速度以及消力池中的水位变化等因素。

根据流体力学的原理，可以计算出每个位置上的水流动能和动量，从而得到相应的深度。

此外，还需要考虑到消力池底部的摩擦力和阻力等因素，以确保消力池的正常运行。

在实际的工程应用中，深度计算还要考虑到其他因素的影响，比如水流的波动、涌浪效应等。

这些因素可能导致水流速度的变化和非均匀性，进而影响消力池的深度计算。

因此，在进行深度计算时，需要综合考虑各种因素，采用合适的计算方法，并在实际工程实践中进行验证。

综上所述，水闸消力池的深度计算是水利工程中的一项重要内容。

合理的深度计算可以确保消力池的正常运行和安全性。

深度计算的理论基础主要涉及动量定理和能量定理，在实际计算中需要考虑到水流的各种因素。

B.1消力池计算B.1.1 消力池深度可按公式(B.1.1-1)～(B.1.1-4)计算：(计算示意图见图B.1.1) 图B.1.1z h h d s c ∆--='0"σ (B.1.1-1)25.021321812"⎭⎬⎫⎩⎨⎧⎪⎭⎪⎬⎫⎪⎩⎪⎨⎧-+=b b gh aq h h c cc (B.1.1-2) 0222203=+-ϕg aq h T h cc (B.1.1-3) 2"22'2222cs gh aq h g aq z -=∆ϕ (B.1.1-4) 式中 d---消力池深度(m)；σ0---水跃淹没系数,可采用1.051.10；H ″C ---跃后水深(m)；H C ---收缩水深(m)；α---水流动能校正系数,可采用1.0～1.05；q---过闸单宽流量(m 2/s)；b 1---消力池首端宽度(m)；b 2---消力池末端宽度(m)；T 0---由消力池底板顶面算起的总势能(m)；ΔZ---出池落差(m)；h 's ---出池河床水深(m).b.1.2 消力池长度可按公式(b.1.2-1)和公式(b.1.2-2)计算(计算示意图见图b.1.1)：L sJ ＝L s +βL J (b.1.2-1)L J ＝6.9(h "C -h C ) (b.1.2-2)式中 L sJ ---消力池长度(m)；L S ---消力池斜坡段水平投影长度(m)；β---水跃长度校正系数,可采用0.7～0.8；L J ---水跃长度(m).b.1.3 消力池底板厚度可根据抗冲和抗浮要求,分别按公式(b.1.3-1)和(b.1.3-2)计算,并取其大值.抗冲 '1H q k t ∆= (b.1.3-1)抗浮 b m P W U k t γ±-=2 (b.1.3-2)式中 t---消力池底板始端厚度(m)；ΔH '---闸孔泄水时的上,下游水位差(m)；k 1---消力池底板计算系数,可采用0.15～0.20.k 2---消力池底板安全系数,可采用1.1～1.3；U---作用在消力池底板底面的扬压力(kPa)；W---作用在消力池底板顶面的水重(kPa)；P m ---作用在消力池底板上的脉动压力(kPa),其值可取跃前收缩断面流速水头值的5%；通常计算消力池底板前半部的脉动压力时取"+"号,计算消力池底板后半部的脉动压力时取"-"号；γb ---消力池底板的饱和重度(kN/m 3 ).消力池末端厚度,可采用2t ,但不宜小于0.5m. Subscript indices must either be real positive integers or logicals.。

桥头旧村泵站消力池计算根据工程运行现状，泵站出水口距地面高程1.1m，需计算泵站出水口消能。

运行工况：泵站正常运行。

基本资料：泵站出水口单款流速1.1m3/s，出水口距地面高程1.1m，下游水深取0.5m。

经（PC1500）计算，泵站需设消力池，消力池长度6.0m，池深0.65m，结合现场实际地形，本工程消力池长度取6.0m，池深0.8m。

消能计算过程详见下表。

*************************************************************************** 消能计算书 ****************************************************************************________________ 工程、__________ 阶段、_________ 专业、_________ 部分计算书=======================================================================一、基本资料与计算假定底流消能、消力池坎上水头H: 1.1000(米)坝高P: 1.1000(米)上下游河床高程差D: 1.1000(米)下游水深ht: 0.5000(米)单宽流量q: 1.1000(立方米/秒)泄流系数phi: 0.9500(下游)水跃处流速系数phi1: 0.9500二、算法与公式(底流消能、消力池)1.收缩断面水深：hc=q/Vc (连续性方程)式中 q---单宽流量(平方米/秒)Vc---流速(米/秒)2.共轭水深：hc〃=hc/2*(SQR(1+8*Frc)-1)式中费鲁德数 Frc=Vc*Vc/g/hcSQR---开方号3.上游至收缩断面间的能量方程：Eo=hc+Vc*Vc/2/g/2/ö式中 Eo包括上游水头加行进流速水头Vo*Vo/2/g 。

0.1
0.74
1、 消力池计算 ① 收缩水深计算hc跃后水深计算hc" 计算公式： hc3-T0hc2+α q2/2gφ 2=0 hc"=hc((1+8α q2/ghc)^(1/2)-1)/2 各项参数及计算成果见下表： T0 假定池深d(m) α φ 0.5 1.73 1.05 0.95 ② 出池落差计算 计算公式： Δ Z=α q2/2gφ 2hs'2-α q2/2ghc"2 各项参数及计算成果见下表： 2g φ 单宽流量q(m3/s/m) α 0.74 1.05 0.95 ③ 消力池深度计算 计算公式： d=σ 0hc"-hs'-Δ Z 各项参数及计算成果见下表： " ' σ0 hc hs 1.05 0.70 ④ 消力池长度计算 计算公式： Ljs=Ls+β L算Ljs 4.70
Ljs取值(m) 5
计算t 0.10
t取值(m) 0.5
末端t值 0.5
0.03247181
通过试算hc 0.14
b1 1
b2 2
hc (m) 0.70
"
水位组合及流量 计算情况 运行情况(孔径计算) 正向稳定计算 反向稳定计算 正向消能计算 反向消能计算 闸基防渗长度计算 上游 水位m 27.53 下游 水位m 27.43 上游 水深m 1.23 下游 水深m 1.13 水位 差m 0.1 流量 (m3/s) 0.74
27.53
27.43
1.23
1.13
q 0.74
2g 19.62
目标单元格 0.00
通过试算hc hc=
hc" 0.70
hs' 1.13
Δ Z(m) -0.03

14、水利常用专业计算公式一、枢纽建筑物计算1、进水闸进水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数2、堰流过水流量计算：Q=B0δεm（2gH03）1/2式中：m —堰流流量系数ε—堰流侧收缩系数δ—堰流淹没系数3、挖深式消力池校核长度计算：Lsj=Ls+βLj130式中：Lsj —消力池长度（m）Ls —消力池斜坡段投影长度（m）β —水跃长度校正系数Lj —水跃长度（m）4、挖深式消力池深度按下式校核：d= hc hs △Z Ls+β Lj式中：d —消力池深度 (m)hc—水跃跃后水深 (m)hs—出池河床水深 (m)△Z—出池落差 (m)5、护坦式海漫长度计算Lp=Ks（q（△H）1/2）1/2式中：Lp —海漫长度 (m)131Ks —海漫长度计算系数q —消力池末端单宽流量（m3/s）△H —下泄时上下游水位差（m）6、稳定河宽阿尔图宁公式：B=AQ0.5/J0.2式中：B —稳定河宽（m）A —河宽系数取1.5（m2）Q —造床流量（m3/s）J —河床比降7、河道冲刷深度计算hB=hp+ hp [（Vcp/V允）n-1]式中：hB—局部冲刷深度（m）V允—河床面上允许不冲流速（m/s）132hp—冲刷处的深度（m）Vcp—平均流速（m/s）n—岸坡系数8、建筑物基底抗滑稳定校核Kc=f ΣG/ΣH式中：Kc—抗滑稳定安全系数f —基础底面与地基之间摩擦系数ΣG—作用于堰体、闸室上的全部竖向荷载ΣH—作用于堰体、闸室上的全部水平荷载9、建筑物基底应力计算Pminmax=ΣG/Am+ΣM/W式中：Pminmax—闸室基底压力的最大值和最小值（KN/m2）Am —闸室基础底面面积133134ΣM—作用在闸室上的全部水平向和水平荷载对基础底面垂直水流方向的形心轴的力矩（KN·m）W —闸室基础底面对该底面垂直水流方向的形心轴的截面矩（m 3）10、 明渠恒定均匀流的基本公式如下：流速公式u ＝RiC流量公式Q ＝Au ＝A RiC流量模数K ＝A RC 式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即C ＝6/1n 1RR —水力半径（m ）；i —渠道纵坡；135A —过水断面面积（m 2）；n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。

对闸孔出流下游消力池长度计算的探讨作者：汪文君来源：《城市建设理论研究》2013年第10期摘要：本文对闸孔自由出流产生的水跃和闸孔淹没出流产生的水跃相应的消力池长度计算公式分别进行阐述，并对其在工程设计中的应用进行探讨。

关键词：水闸，消力池，长度，计算中图分类号： TV66 文献标识码： A 文章编号：1问题的提出底流消能是水闸工程中主要消能方式之一。

如果下游水深不影响闸孔出流，则为闸孔自由出流（见图1），闸孔自由出流产生的水跃有远驱式水跃、临界水跃、淹没水跃三种形式；如果下游水位影响了闸孔出流，称为闸孔淹没出流（见图2），闸孔淹没出流只产生淹没水跃一种形式。

图1在工程设计中，闸孔淹没出流产生的水跃往往和闸孔自由出流产生的水跃在公式运用上相混淆。

本文对闸孔自由出流产生的水跃和闸孔淹没出流产生的水跃相应的消力池长度计算公式分别进行阐述，并对其在工程设计中的应用进行探讨。

图22计算公式分析2.1闸孔自由出流产生的水跃工况下消力池长度计算公式分析根据《水闸设计规范》（SL265-2001）附录B，采用以下公式进行消力池长度计算[1]：hc′3-T0 hc′2+aq2/（2gψ2）×(b1/b2)0.25=0(1)hc〃= hc′/2{[1+8aq2/(ghc3)]0.5-1}(2)Lj=6.9×(hc〃- hc′)(3)Lsj=Ls+βLj(4)式中:hc′——收缩水深，m;hc〃——跃后水深，m;a——水流动能修正系数，可采用1.0～1.05;q——过闸单宽流量，m3/（s.m）;g——重力加速度，可采用9.81（m/s2）;b1——消力池首端宽度，m;b2——消力池末端宽度，m;H0——含行近流速水头在内的堰上水头，m;T0——由消力池底板顶面算起的总势能，m;ψ——流速系数，一般采用0.95;Lj——水跃长度,m;Ls——消力池斜坡段水平投影长度,m;β——水跃长度校正系数，可采用0.7～0.8；Lsj——消力池长度;经对上述公式分析可知其适用范围如下：1）、上述公式是基于闸孔自由出流推导而来的，该公式适用于闸孔自由出流产生的三种水跃形式消力池长度的计算；该公式中并未出现和下游水深相关的参数，即与下游水深无关，这也印证该公式是在自由出流产生水跃的基础上推导而来。

G ∑∑±水跃淹没系数，可采用—）（），消力池池深（—）（式中④出池落差式③关于跃后水深的方程，②跃后水深①池深计算消力池深度计算│〓消力池计算m d ghcq hs g q Z Z g q hc T hc b b ghc q hc hc hc Z hs hc d d 10.105.10212222'222:02222034121132812":"'"0:1.1.1--=∆∆=+-*-+=∆--=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛σαφαφαασAG∑∑±式①～③的要求：选定的跌砍高度符合公跌水计算示意图如下，）量（为上游护底首端单宽流跌砍计算1.4/'.4s m m q4.2选定的跌砍坎顶仰角θ宜在0〇～10〇范围内（计算示意图如下）式①～③的要求：选定的跌砍高度符合公跌水计算示意图如下，）量（为上游护底首端单宽流）刷速度（为上游护底首端河床冲式中：跌砍计算1.4/3''']0['8.0'.4s m m q m m d mh m q m d -=）的高差（为闸坎顶面与下游河底⑸）为跌砍后河床水深（⑷）为跌砍上的收缩水深（⑶为跌砍上的临界水深⑵）为跌砍高度（⑴式中＞③＜②①m Pd m dsh m dch m kh m P P k h s d h k h P P k h ds h k h P dch kh P .)(..16.1d81.138.284.0d48.124.275.175.2186.0--⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯--⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯≥⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯4.3选定的跌砍反弧半径R不宜小于跌砍上收缩水深的2.5倍。

4.4选定的跌砍长度Lm不宜小于跌砍上收缩水深的1.5倍。

max minM GPc∑∑±=P c maxmin。

分类号编号华北水利水电学院继续教育学院North China Institute of Water Conservancy and Hydroelectric Power 课程设计题目：退水闸设计专业水利水电工程层次专升本姓名马莹学号 080620747指导教师张保同2010年08月 25日退水闸设计一、退水闸工程基本资料1、退水闸工程布置退水闸位于水库东南部，布置在水库堤防上，向东距护城大堤约180m，向南距公路约160m。

退水闸工程总长120m，分上游引渠段、闸室控制段、闸后消力池段和尾水渠段共四部分。

（1）．上游引渠段进口引渠段长度8m。

引渠横向呈矩形断面，平面上呈八字形喇叭口，引渠渠底兼起混凝土防渗铺盖作用。

引渠渠底净宽度由首端5m渐变到末端的2.5m。

两侧翼墙及底板为整体式结构，均采用C20混凝土。

渠底设计高程72.40m，厚0.50m，下设0.10m厚C10混凝土垫层。

翼墙底宽0.80m，顶宽0.50m，首端墙顶高程75.0m，末端高程76.70m，与闸墩顶持平。

（2）．闸室控制段闸室控制段顺水流向长度8.0m。

闸室为开敞式宽顶堰结构，工作闸门采用平面钢闸门，启闭机采用固定卷扬式启闭机。

工作闸门上游设一检修钢闸门，用于工作闸门及埋件的检修。

工作闸门平时处于垂直挡水状态；在灌溉季节，门体全部开启，达到敞泄的要求。

闸室共1孔，总长8m。

闸孔净宽2.5m，为矩形槽整体结构。

闸墩为梯形断面，顶宽0.60m，底部厚度0.9m，闸室总宽度4.30m。

闸墩迎水面根据闸门结构要求向内凹进30cm作为门槽。

闸墩顶高程为76.7m，与水库周边堤防顶持平。

闸底板高程72.4m，底板厚度为0.8～1.1m，闸底板前趾及后趾均设0.3m深混凝土齿槽，既可以延长渗流渗径，又结合了闸室整体稳定。

灌溉季节门体全部开启，水库库水退入改线后的马家河北支。

闸墩顶靠上游侧设一3.0m宽C25砼人行桥，将闸室左右两端的水库堤防相连接。

********************************************************************** 计算项目：消能工水力计算1********************************************************************** ----------------------------------------------------------------------[ 消力池断面简图]--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------[ 计算条件]----------------------------------------------------------------------[基本参数]消能工类型:下挖式消力池计算目标:设计尺寸上游底部高程:1.000(m)下游底部高程:0.000(m)消力池首端宽度:6.000(m)消力池末端宽度:6.000(m)水流的动能校正系数:1.000泄水建筑物下游收缩断面处流速系数:0.950消力池出流流速系数:0.950水跃淹没系数:1.050是否计算消力池前段长度:交互消力池前段长度:0.000(m)自由水跃跃长计算系数:6.900水跃长度校正系数:0.750是否计算消力池底板的厚度:计算消力池底板计算系数K1:0.200消力池底板安全系数K2:1.300消力池底板的饱和重度:25.000(kN/m^3)脉动压强系数:0.050海漫长度计算系数Ks:10.000河床土质允许不冲流速:1.000(m/s)水位流量的组数:1序号单宽流量上游水位下游水位扬压力(m3/s*m) (m) (m) (kPa)1 6.500 3.020 2.020 1.000----------------------------------------------------------------------[ 计算过程]----------------------------------------------------------------------1、判断是否需要建消能工。