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黄河水利职业技术学院涡河闸毕业设计说明书
通过计算，为了节省工程造价，防止消力池过深，对开启1孔开启高度为2.5m限开，开启高度为2.0m的消力池池深为控制条件。 （二） 消力池尺寸及构造 1．消力池深度的计算
根据所选择的控制条件，估算池深为2.3m，用公式（2—12）、（2—13）、式（2—14）计算挖池后的收缩水深hc1和相应的出池落差Δz及跃后水深hc＂。计算如下：
T0=H0+d=11.8（m）
T0?h?'cq22g?2hc?2 即11.8=hc??15.31219.61?0.97hc2'2
'用迭带法求得hc=1.09
hc＂=
hc2q222?????1?8?q?1?=1.09?1?8?15.31?1?=6.10（m）
33????2gh9.81?1.09c????15.31215.312?Δz== ?22222g?2hs219.62?0.97?3.30?19.62??1.05?6.10?2g???hc???? =0.87（m）
验算水跃淹没系数ζ，由《水力学》教材公式求： ζ
0
q2=（d+hs+Δz）/hc＂ （2—17）
得 ζ0=（2.3+3.30+0.87）/6.10=1.061 符合在1.05~1.10之间的要求。 2．消力池池长
根据池深2.3m，用式（2—15）、式（2—16）求得相应的消力池长度为36m。
3．消力池护坦厚度
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消力池底板（即护坦）承受水流的冲击力、水流脉动压力和底部扬压力等作用，应具有足够的重量、强度和抗冲耐磨的能力。护坦一般是等厚的，也可采用不同的厚度，始端厚度大，向下游逐渐减小。
护坦厚度可根据抗冲和抗浮要求，分别计算，并取其最大值。 按抗冲要求计算消力池护坦厚度公式为：
t=k1
q?H? （2—18）
按抗浮要求计算消力池护坦厚度公式为：
t=k2
Py??hd （2—19）
式中 t——消力池底板始端厚度，m；
k1——消力池底板计算系数，可采用0.175~0.20； k2——消力池底板安全系数，可采用1.1～1.3； py——扬压力，kpa；
ΔH＇——泄水时上、下游水位差，m； Hd——消力池内平均水深，m； γ——水的重度，kN/m；
γ1——消力池底板的饱和重度，kN/m。
该工程可根据抗冲要求，按式（2—18）计算消力池底板厚度。其中k1取为1.80，q为确定池深时的过闸单宽流量，此处q=15.31m3/（sm），ΔH`为相应于单宽流量的上、下游水位差（上游水深9.50m，下游水深3.30m），则其底板厚度为：
t=0.1815.319.50?3.30=1.11（m） 可取消力池底板厚度为t=1.20m。 4．消力池的构造
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底流式消力池设施有三种形式：挖深式、消力槛式和综合式。①当闸下游尾水深度小于跃后水深时，可采用挖深式消力池消能；②闸下游尾水深度略小于跃后水深时，可采用消力槛式消力池消能；③闸下游尾水深度远小于跃后水深，且计算深度应较深时，可采用挖深式与消力槛式相结合的综合式消力池消能。
护坦与闸室、岸墙及翼墙之间，以及其本身沿水流方向均应用缝分开，以适应不均匀沉陷和温度变形。护坦自身缝距可取10～20m，靠近翼墙的取小些，缝宽2.0～2.5cm。护坦在垂直水流方向通常不设缝，以保证其稳定性。缝若在闸基防渗范围内，缝中应设止水设置，其他一般铺设沥青油毛毡。为增强护坦的抗滑稳定性，常在消力池末端设置齿墙，深一般为0.8～1.5m，宽为0.6～0.8m。
结合本工程的特点，选用挖深式消力池。为了便于施工，消力池的底板作成等厚，为了降低底板下部的渗透压力，在水平底板的后半部设置排水孔，孔下铺设反滤层，排水孔孔径为10cm，间距为2m，呈梅花形布置。
消力池构造尺寸如下图2—4。
图2—4消力池构造尺寸图 （单位：高程m、尺寸cm）
四、防冲加固措施
（一）海漫设计
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1．海漫的作用
水流经过消力池，虽已消除了大部分多余能量，但仍留有一定的剩余动能，特别是流速分布不均，脉动仍较剧烈，具有一定的冲刷能力。因此，护坦后仍需设置海漫等防冲加固设施，以使水流均匀扩散，并将流速分布逐步调整到接近天然河道的水流形态。
2．漫的布置和构造
一般海漫起始端做成5～10m水平段，顶面高程可与护坦齐平或在消力池尾坎顶以下0.5m左右，水平段后作成不陡于1：10的斜坡以使水流均匀扩散，调整流速分布，保护河床不受冲刷。对海漫的要求有：①表面有一定的粗糙度，以利进一步消除余能；②具有一定的透水性，以便使渗水自由排除，降低扬压力；③具有一定的柔性，以适应下游河床可能的冲刷变形。常用的有以下几种形式。（如图2—5）
（1）干砌石海漫。一般由颗粒粒径大于30cm的块石砌成，厚度为0.4~0.6m，下面铺设碎石、粗砂垫层，层厚10~15cm，如下图（a）。干砌石海漫的抗冲流速为2.5~4.0m/s。为了加大其抗冲能力，可每隔8~10m设一浆砌石埂。干砌石常用在海漫后段。
（2）浆砌石海漫。砌石粒径大于30cm，厚度为0.4~0.6m，砌石内设排水孔，下面铺设反滤层或垫层，（如下图（b））。浆砌石海漫的抗冲流速可达3~6m/s，但柔性和透水性较差，一般用于海漫的前部约10cm范围内。
（3）混凝土板海漫。整个海漫由板块拼铺而成，每块板长2~5m，厚度为0.1~0.3m，板中有排水孔，下面层，（如图（c）、（d））。混凝土板海漫的抗冲流速可达6~10m/s，但造价高。有时为增加表面糙率，可采用斜面式或城垛式混凝土块体（如图（e）（f））。铺设时应注意顺水流流向不宜有通缝。
（4）钢筋混凝土板海漫。当出池水流的剩余能量较大时，可在尾榄下