4消能防沖設(shè)計(jì)通過(guò)溢流壩頂下泄的水流，具有很大的能量，必須采取有效地消能措施，保護(hù)下游河床免受沖刷。消能設(shè)計(jì)的原則是：消能效果好，結(jié)構(gòu)可靠，防止空蝕和磨損，以保證壩體和有關(guān)建筑物的安全。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)根據(jù)壩址地形，地質(zhì)條件，樞紐布置，壩高，下泄流量等綜合考慮。挑流消能適用于堅(jiān)硬巖石上的高、中壩，低壩需經(jīng)論證才能選用。當(dāng)壩基有延伸至下游的緩傾角軟弱結(jié)構(gòu)面，可能被沖坑切斷而形成臨空面，危及壩基穩(wěn)定，或岸坡可能被沖塌時(shí)，不宜采用挑流消能，或須做專門的防護(hù)措施底流消能適用于中、低壩或基巖較軟弱的河道；高壩采用底流消能需經(jīng)論證，但不宜用于排漂和排冰。面流消能適用于水頭較小的中、低壩，河道順直，水位穩(wěn)定，尾水較深，河床和兩岸在一定范圍內(nèi)有較高抗沖能力，可排漂和排冰。消力戽消能適用于尾水較深且下游河床和兩岸有一定抗沖能力的河道。聯(lián)合消能適用于高、中壩，泄洪量大，河床相對(duì)狹窄，下游地質(zhì)條件較差或單一消能型式經(jīng)濟(jì)合理性差的情況。聯(lián)合消能應(yīng)經(jīng)水工模型試驗(yàn)驗(yàn)證。根據(jù)本工程地質(zhì)條件，選取挑流消能。圖4-1沖坑厚度圖示4.1洪水標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)參數(shù)的選定本次設(shè)計(jì)的重力壩是3級(jí)水工建筑物，根據(jù)地形地質(zhì)條件，選用了挑流消能。根據(jù)己建工程經(jīng)驗(yàn)，取挑射。=25°。4.2水舌拋距計(jì)算根據(jù)SL319-2005《溢洪道設(shè)計(jì)規(guī)范》，計(jì)算水舌拋距和最大沖坑水墊厚度。計(jì)算公式：水舌拋距計(jì)算公式：L=—[v2sin9cos9+vcos0、v2sin29+2g（h+h）]

g1 1 '1 1 2L：水舌拋距v1:坎頂水面流速，七=1.3=1.1g公H0（Ho為水庫(kù)水位至坎頂?shù)穆洳睿?:鼻坎的挑角h1:坎頂鉛直方向水深七=芻，（h為垂直鼻坎水面高度）h2：坎頂至河床面的高差，m中：堰面流量系數(shù)，取0.95；h=hcos9=2.926572xcos25。=2.652375m1h坎頂鉛直方向水深h]=一9,（h為垂直鼻坎水面高度）V1=41.2682m/s將這些數(shù)據(jù)代入水舌拋距的公式得：L=—!—x[41.26822xsin25。xcos25。+41.2682xcos25°9.81^.'41.741752xsin225°+2x9.81x(2.652375+20.62)]=171.6549m4.3最大沖坑水墊厚度及最大沖坑厚度最大沖坑水墊厚度公式：t=kq0.5H0.25tk:水墊厚度，自水面算至坑底。q:單寬流量，由前面的計(jì)算可得單寬流量為120.7743；H:上下游水位差，m；k:沖刷系數(shù)，(這里根據(jù)地質(zhì)情況取1.5)；將數(shù)據(jù)代入公式得：H=649.8-553.62=96.18m七=1.6x120.77430.5x96.18o.25=55.27881m所以最大沖坑水墊厚度為55.27881m。最大沖坑厚度估算：t'=kq0.5H0.25一H

k 2H2=19.12七=52.27881-19.12=33.15881(m)n=L/1=171.6549/33.15881=4.74725k為了保證大壩的安全，挑距應(yīng)有足夠的的長(zhǎng)度。一般