计算消力池长度深度
消力池计算
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
水闸计算书
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
消力池计算(201003修改版)
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。
堰坝计算
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 。
水闸消能计算(闸后消力池计算、海漫、防冲槽)
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。
消力池计算
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
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。
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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 ghc
q hs g q Z Z g q hc T hc b b ghc q hc hc hc Z hs hc d d 10.105.10
212222'222:
02222034
121132812":"'"0
:
1.1.1--=∆∆=+-*-+=∆--=⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫
⎝⎛⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎭⎫
⎝⎛σαφαφ
αασ
A
G
∑∑±
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 q
4.2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 m
h m q m d -=υ）
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 ds
h m dc
h m k
h m P P k h s d h k h P P k h ds h k h P dc
h k
h P .)(..16.1d
81.138.284.0d
48.124.275.175
.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 min
M G
P
c
∑∑
±
=
P c max
min。