k2—消力池底板安全系数，采用1.20； 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)；
Pm—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“＋”，计算消力池底板后半部的脉动压力时取“-”；
γb-消力池底板的饱和重度(kN/m3)。
④ 海漫长度计算
当qs?H??1~9，且消能扩散良好时，海漫长度按下列公式进行计算：
Lp?Ksqs?H?
式中： Lp —海漫长度（m）；
qs —消力池末端单宽流量（m2/s）； Ks —海漫长度计算系数，取12。
⑤ 河床冲刷深度计算
海漫末端的河床冲刷深度按下列公式进行计算： dm?1.1qm?h ?v0?m式中： dm —海漫末端河床冲刷深度（m）；
qm —海漫末端单宽流量（m2/s）；
[v0] —河床土质允许不冲流速，取0.60（m/s）； hm —海漫末端河床水深（m）。
根据上述公式分别进行排洪和引水消能计算，消能防冲计算结果见下表
14
消能防冲计算成果表
计算工况 闸内水位（m） 闸外水位（m） 过闸流量（m3/s） 消力池深（m） 消力池长度βLj（m） 消力池底板厚（m） 海漫长（m） 冲坑深度（m） 3.2.3 防冲槽断面面积计算
防冲槽断面面积按下游河床冲至最深时，抛石坍塌在冲刷坑上游坡面所需要的面积 A＝tL确定，即： A?dmt1?m2
式中：dm—海漫末端河床冲刷深度（m）；
t—冲坑上游护面厚度，即抛石自然形成的护面厚度，取0.5m； m—塌落的堆石形成的边坡系数，取m＝3。
经计算，外河侧不需要设消能工；内河侧抛石防冲槽所需断面面积为3.91m2。现设计内、外河侧防冲槽断面面积均为6.10m2，因此内、外河侧均满足要求。 4）综上所述，初拟消能工尺寸满足要求。 5）附计算方法及过程如下
计算方法采用《理正水力计算》（5.0版）水闸水力计算及消能工水力计算软件：
********************************************************************** 计算项目：消能工水力计算 排洪工况
********************************************************************** ---------------------------------------------------------------------- [ 消力池断面简图 ]
----------------------------------------------------------------------
15
排洪工况 （计算） 1.60 0.14 207 － － － － － 排洪工况 （设计） 0.50 12.00 0.60 40.00 引水工况 （计算） -0.20 2.48 174.8 0.29 14.19 0.48 26.20 2.47 引水工况 （设计） 0.50 15.00 0.60 40.00
---------------------------------------------------------------------- [ 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:-2.200(m) 下游底部高程:-2.200(m) 消力池首端宽度:66.800(m) 消力池末端宽度:70.800(m)
水流的动能校正系数:1.050
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:计算 消力池前端型式:斜坡式 宽顶堰的流速系数:0.950 宽顶堰的流量系数:0.950
宽顶堰的堰顶高程:-2.200(m) 自由水跃跃长计算系数:6.900 水跃长度校正系数:0.800
是否计算消力池底板的厚度:计算 消力池底板计算系数K1:0.150 消力池底板安全系数K2:1.200
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:12.000
河床土质允许不冲流速:0.600(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 3.700 1.600 0.140 32.850
----------------------------------------------------------------------
16
[ 计算过程 ]
----------------------------------------------------------------------
1、判断是否需要建消能工。
流速水头公式：
α*V^2/(2*g)，V=q/T
其中：q单宽流量(m^2/s)，T上游水头(m)，α水流动能校正系数。
计算收缩断面水深公式：
hc^3-T0*hc^2+α*q^2/(2*g*φ^2)=0
其中：hc收缩断面水深(m)，T0消力池底部以上的总水头(m)，φ流速系数。
计算跃后水深公式(矩形断面扩散渠槽自由水跃)：
hc'=hc/2*(sqrt(1+(8*α*q^2)/(g*hc^3))-1)*(b1/b2)^0.25
其中：hc'跃后水深(m)，b1消力池首端宽度(m)，b2消力池末端宽度(m)。
判断水跃型式的条件： hc'＞ht，远离式水跃 hc'= ht，临界水跃 hc'＜ht，淹没式水跃 其中：ht下游水深(m)。
若发生远离式水跃，则需要修建消能工，否则不需要。
序号 单宽流量 流速水头 上游总水头 收缩断面水深 跃后水深 下游水深 水跃型式 (m^3/s*m) (m) (m) (m) (m) (m)
1 3.700 0.051 3.851 0.492 2.177 2.340 淹没水跃
没有远离水跃产生，所以下游不需要修建消能工。
********************************************************************** 计算项目：消能工水力计算 引水工况
********************************************************************** ---------------------------------------------------------------------- [ 消力池断面简图 ]
----------------------------------------------------------------------
---------------------------------------------------------------------- [ 计算条件 ]
----------------------------------------------------------------------
17
