小槛辅助消能工在消力池中的分析与应用周明（沈阳市水利建筑勘测设计院有限公司，辽宁沈阳110015）［摘要］本文针对中小型水闸除险加固中消力池水平段需要加长的问题，提出了不破坏原有消力池的结构形式，将原消力池尾坎作为小槛辅助消能工的方法。文中以乌牛节制闸为工程背景，利用理论推导的方法，得出小槛消能公式并应用于工程实际，可为类似工程提供借鉴。［关键词］小槛；辅助消能工；公式推导；中小型水闸［中图分类号］TV653［文献标识码］B［文章编号］1002—0624（2023）04—0052—021工程概况乌牛节制闸是灌溉与防洪为一体的综合性枢纽工程，坐落在沈阳市蒲河中下游的张屯镇乌牛堡村。节制闸建于1990年，为该地区农业生产和防洪发挥了巨大的作用。该闸每年3月进行拦蓄河水，5月进行水田灌溉；每年6—9月防汛期间，节制闸闸门全开，开闸行洪。节制闸灌溉期正常节制水位34.56m，防洪设计标准为10年一遇，设计流量469m3/s，校核标准20年一遇，校核流量620m3/s。乌牛节制闸上游为长8.00m、宽52.00m的混凝土前铺盖。闸室段底板长10.00m，单孔净宽8.00m，共6孔，总宽52.00m，堰顶高程为31.26m。闸室下游设挖深式混凝土消力池，池长12.80m，其中，水平长7.20m，池深1.00m，宽52.00m，底板顶高程为29.86m，两侧为混凝土悬臂式挡土墙。干砌石海漫长36.00m，两侧为混凝土预制板护坡，坡度为1∶2。节制闸运行多年，下游混凝土消力池与干砌石海漫连接处冲毁严重，海漫首端已形成较大的冲刷坑，两侧护坡存在一定的损毁。2013年对乌牛节制闸损毁处进行除险加固改造。2加固前水闸消能计算分析根据节制闸运行实际情况考虑两种工况：工况一，灌溉期正常挡水情况下，当上游水位达到节制水位后，若上游来水量继续增加，则闸门同步逐渐抬高，保证节制水位不变；工况二，汛期闸门全开情况下，汛期前闸门全开，保证节制闸处不影响行洪，上游水位逐渐升高。两种工况的下游水位，参考实测水位流量关系曲线。消能计算采用SL265—2016《水闸设计规范》附录B中的公式[1]：d=σ0h″c-h′s-△z（1）h″c=hc2■■||■■||1+8αq2gh3c-1（2）h3c-T0h2c+αq22gφ2=0（3）△z=αq22gφ2h′2s-αq22gφ2h″2c（4）Lj=6.9()h″c-hc（5）Lsj=Ls+βLj（6）式中：d为消力池深度，m；σ0为水跃淹没系数；hc，h″c为水跃前、跃后水深，m；h′s为下游河床水深，m；△z为出池水位落差，m；α为动能修正系数；q为过闸单宽流量，m3/s；T0为从消力池底算起的闸前总水头，m；φ为消力池...
