1.消能池深度d的计算

假设溢流坝如图9.3.1所示，衔接形式的判别结果为h″c＞ht，即产生远驱式水跃，需要修建消能池。设建造的消能池深为d，池长为lB，在池中恰巧产生稍许淹没的水跃，即消能池末端水深为hT=σjh″c1，其中σj为水跃淹没系数，取1.05。h″c1是池中收缩水深hc1的共轭水深。hc1与h″c1分别由下面两个公式计算：

图9.3.1

由消能池出口的几何关系得：

或者

式中 ht——下游河道或渠道中的水深，一般是已知的；

Δz——消能池出口的水面落差。

消能池出口可以看作为淹没宽顶堰。若以下游河床为基准面，写出图中1-1和2-2断面的能量方程式，令动能校正系数α=1，得：(www.daowen.com)

对于矩形断面渠道，vt=qc/ht，vT=qc/ （σjh″c1）。ξ′为消能池出口局部水头损失系数。

式 （9.3.1）～式 （9.3.4）就是计算消能池深度d的基本公式。需要采用试算或者迭代法求解。试算法的步骤大致就是：首先假设一个水深d，然后根据上面所推求的公式计算出一个池深d1。如果d与d1基本相等，则认为假设的池深正确，否则重设水深d，同上计算，直到两者基本相等为止。

当忽略式（9.3.3）中的Δz时，并以未挖池深时临界水跃的跃后水深h″c代替h″c1，可以得出初步估计水深的近似公式：

2.消能池长度lB的计算

消能池的长度不能过长也不能过短。过长增加建筑费用，造成浪费；过短，不能在池中形成消能充分的水跃，达不到充分消能的目的，并且底部主流会跳出消能池，冲刷下游河床。合理的消能池长度应从水跃长度出发考虑。但是，考虑到消能池中水跃受到升坎的阻挡作用，形成强制水跃，因此它的长度比无坎时的自由水跃要短，故一般取消能池的长度如下。

式中 lj——平底上自由水跃的长度。

但式中的h′和h″应由hc1和h″c1代替。