消能防冲计算（挖深式消力池）
参考《水闸设计规范》SL265-2016附录B;《溢洪道设计规范》SL253-2018附录A.6慎用;
序号 参数 单位 工况1 工况2 工况3 备注
一、消力池深度计算
1 设计流量Q m3/s 输入..
2 上游水位 m 输入..
3 闸底板高程 m 输入..
4 上游堰上水深H m 1.84 4 3.3
5 上游河道总宽B m 输入.. 关于行近流速
6 上游行近流速v0=Q/HB m/s 1.27 1.54 0.34
7 堰上总水头H0=H+v02/2g m 1.92 4.12 3.31
8 假定消力池深度d' m 0.03 -1.15 1.13 试算一下 1
9 消力池底高程 m -2.73 -1.55 -5.13 试算
10 消力池首端宽度b1 m 输入..
11 消力池首端单宽流量q1 m3/s.m 3.9 10.27 4.67
12 池底板以上总势能T0 m 1.95 2.97 8.43
13 水流动能校正系数α 1 1 1 （可采用1.0~1.05）
14 流速系数φ 0.95 0.95 0.95 （可采用0.95~1.0）
15 收缩断面水深hc（也即h1） m 0.91 1.98 0.39 试算一下 单变量求解
16 方程式左=T0hc2 - hc3 0.86 3.88 1.23 1
17 方程式右=αq12/2gφ2 0.86 5.95 1.23
18 扩散角θ 度 输入.. 扩散角过大，水流扩散不佳
19 假定消力池末端宽度b2 m 31.27 31.09 3 试算一下 1
20 跃后水深hc"（也即h2） m 1.43 2.43 3.18 水闸设计规范
21 水跃长度Lj=6.9(hc"-hc) m 3.61 3.09 19.24
22 计算消力池末端宽度b2 m 31.27 31.09 3 b2=b1+2Lj·tanθ
23 下游水位 m 输入.. （取渠道正常水深）
24 出池河床高程 m 输入..
25 出池河床水深hs' m 1.45 3.7 2.02
26 消力池末端单宽流量q2 m3/s.m 3.74 9.91 4.67
27 水跃淹没系数σ0 1.05 1.05 1.05 可采用（1.05~1.1）
28 出池落差ΔZ m 0.03 0.19 水闸设计规范
29 消力池计算深度d m 0.03 -1.15 1.13 有消能工
二、消力池长度计算 0 0 0
1 设计流量Q m3/s 117 308 14
2 消力池跃后水深hc" m 1.43 2.43 3.18
3 消力池收缩水深hc m 0.91 1.98 0.39
4 水跃长度Lj=6.9(hc"-hc) m 3.61 3.09 19.24
5 消力池斜坡段水平投影长Ls m 输入..
6 水跃长度校正系数β 0.8 0.8 0.8 （可采用0.7~0.8）
7 消力池长度Lsj=Ls+βLj m 6.09 5.67 36.71
三、消力池底板厚度计算
1 设计流量Q m3/s 117 308 14
2 消力池首端单宽流量q1 m3/s.m 3.9 10.27 4.67
3 消力池底板计算系数k1 0.15 0.15 0.15 （可采用0.15~0.2）
4 消力池底板安全系数k2 1.1 1.1 1.1 （可采用1.1~1.3）
5 水闸上下游水位差ΔH' m 0.39 0.3 5.28
6 消力池底板是否设排水孔 输入..
7 消力池底板底面扬压力U kPa 14.48 25.01 30.87 0 浮托力+渗透压力
8 水的重力密度γ KN/m3 9.81 9.81 9.81
9 消力池底板容重γb KN/m3 25 25 25
10 消力池内水深hd m 1.48 2.55 3.15
11 消力池底板脉动压力Pm kPa 0.05 0.06 0.09 收缩断面流速水头5%
12 抗冲底板厚度t m 0.23 0.36 0.49 k1(q1(ΔH')0.5)0.5
13 抗浮底板厚度t m
14 底板首端厚度t1 m 0.5 0.5 0.5 不宜小于0.5m
15 底板末端厚度t2 m 0.5 0.5 0.5 取首端厚度1/2
四、海漫长度计算
1 设计流量Q m3/s 117 308 14
2 消力池末端宽度b2 m 31.27 31.09 3
3 消力池末端单宽流量qs=Q/B m3/s.m 3.74 9.91 4.67 （理正软件算时不对）
4 海漫长度计算系数Ks 输入.. （与河床土质有关，粉质粘土10~9）
5 水闸上下游水位差ΔH' m 0.39 0.3 5.28
6 (qs(ΔH')0.5)0.5 1.53 2.33 3.27 1~9，且扩散能力好
7 海漫长度Lp m 13.76 20.96 29.47 Ks(qs(ΔH')0.5)0.5
五、海漫末端河床冲刷深度
1 设计流量Q m3/s 117 308 14
2 海漫末端河宽b m 输入..
3 海漫末端单宽流量qm m3/s.m 2.09 5.5 0.25 （理正软件算时不对）
4 河床土质允许不冲流速[v0] m/s 输入.. （抛石护坦）
5 海漫末端河床水深hm m 1.45 3.7 2.02
6 海漫末端河床冲刷深度dm m 3.15 8.4 -1.47