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消能防冲设计 经过溢流坝顶下泄的水流，拥有很大的能量，一定采纳有效地消能举措，保护下游河床免受冲洗。消能设计的原则是:消能成效好，构造靠谱，防备空蚀和磨损，以保证坝体和有关建筑物的安全.设计时应依据坝址地形，地质条件，枢纽部署,坝高，下泄流量等综合考虑。 挑流消能合用于坚硬岩石上的高、中坝,低坝需经论证才能采纳。当坝基有延长至下游的缓倾角脆弱构造面，可能被冲坑切断而形成临空面，危及坝基稳固，或岸坡可能被冲塌时,不宜采纳挑流消能，或须做特意的防备举措 底流消能合用于中、低坝或基岩较脆弱的河流；高坝采纳底流消能需经论证，但不宜用于排漂和排冰。 面流消能合用于水头较小的中、低坝，河流顺直,水位稳固，尾水较深，河床和两岸在必定范围内有较高抗冲能力,可排漂和排冰。 消力戽消能合用于尾水较深且下游河床和两岸有必定抗冲能力的河流。 结合消能合用于高、中坝，泄洪量大,河床相对狭小,下游地质条件较差或单调消能型式经济合理性差的状况。结合消能应经水工模型试验考证。 依据本工程地质条件，选用挑流消能。 图4—1冲坑厚度图示 4.1洪水标准和有关参数的选定 本次设计的重力坝是3级水工建筑物,依据地形地质条件，采纳了挑流消能。 依据已建工程经验，取挑射=25°。 4。2水舌抛距计算 依据SL319—2005《溢洪道设计规范》，计算水舌抛距和最大冲坑水垫厚度。 计算公式： 水舌抛距计算公式： L 1[v12sincos v1cosv12sin2 2g(h1h2)] g L:水舌抛距 v1：坎顶水面流速，v11.1v1.12gH0（Ho为水库水位至坎顶的落差） ：鼻坎的挑角 h1:坎顶铅直方向水深h1h,(h为垂直鼻坎水面高度） cos h2:坎顶至河床面的高差，m ：堰面流量系数，取0.95； h1hcos2.926572 cos252.652375m 坎顶铅直方向水深h1 h ,(h为垂直鼻坎水面高度） cos h220.62m V1=41。2682m/s 将这些数据代入水舌抛距的公式得： L 1 [41.26822sin25 cos2541.2682cos25 9.81 41.741752sin2252 9.81(262)]171.6549m 4.3最大冲坑水垫厚度及最大冲坑厚度 最大冲坑水垫厚度公式： tkkq0.5H0.25 tk：水垫厚度，自水面算至坑底。 q:单宽流量，由前面的计算可得单宽流量 为120.7743； ：上下游水位差，m； ：冲洗系数，(这里依据地质状况取1。5）； 将数据代入公式得: H649.8553.6296.18m tk1.6120.77430.596.180.2555.27881m 因此最大冲坑水垫厚度为55。27881m。 最大冲坑厚度估量： tkkq0.5H0.25H2 H219.12 tk52.2788119.1233.15881(m) nL/tk 171.6549/33.15881=4.74725 为了保证大坝的安全，挑距应有足够的的长度。一般当nL/tk 2.55.0 时，以为是安全的。 计算结果为n=4.74725，因此知足规范。故,其消能防冲设计切合规范设计要求。