消能防冲设计计算案例综述
为防止闸下有害冲刷，保证水闸安全运行，应进行消能防冲设计，并采取
应的防护措施。
1.1消能方式
挑流消能：挑流消能的意思是在泄水建筑物的尽头设置一个翻斗，通过射流
在空气中的扩散、紊动和曝气，使水流向下游流动，并消除部分能量。
底流消能：底流消能是指通过于一定的工程措施(如建造消力池)控制水跃
位置，并通过水跃的表面滚动和强紊流消除残余能量。
面流消能：面流消能利用落桶或泄水建筑物末端的水桶将排出的射流主流提
升到水面，并通过主流在水面的扩散、底滚和面滚消除剩余能量。
设计采用底流消能。
1.2消力池设计
1.1.1消力池深度设计
d=c-hs-Az
二0
aaq2aq2
d一消力池深度(m);
ao—水跃淹没系数，取1.1；
he一跃后水深(m);
hc一收缩水深(m);
a—水流动能校正系数，取1；
q—过闸单宽流量(m2/s);
bi一消力池首端宽度(m);
b2—消力池尾部宽度(m),本工程取bi=b2;
To一从池底板顶面开始计算的总势能(m);
AZ-出池落差(m);
hl—出池河床水深(m)。
采用明渠均匀流公式：
Q=A=(b+mh)hX=b+2hyll+m2
R_AC=-R^
下游水深和流量的关系绘制成ht-Q曲线。
h.AXRCQ
1155158.40.9943.28103.78
2317166.71.9248.41333.31
3487174.92.8051.59660.65
4665182.43.6553.931078.20
5851191.44.4755.791580.85
61045199.65.2657.332165.25
71247207.96.0558.642828.35
81457216.16.7659.793571.75
1.1.2消力池长度设计
Lsj=Ll/3LjLj=9(h：-心
A?一消力池长度(m);
九一池斜坡段水平投影(m),取14;
8—水跃长度校正系数，取0.8;
如一水跃长度(m)。
当六孔对称开启e=l时，直最大，=1.3O
计算有：L.=15.87m,L5=1.5m,￡57=11.5m,取消力池长度Lsj=15mo
1.1.3消力而底板厚度设计
水闸泄水时，池内水流湍急，底板承受水流的冲击力和脉动压力，要求底板
具有足够的强度、完整性和稳定性。
抗冲1=、扁妪^
t=W土Pm
抗浮儿
t一消力池底板始端厚度(m);
AH-闸孔泄水时的上，