消力池最不利设计条件的分析与计算

影响消力池深度S和长度L的主要因素有堰上水头H1；、单宽流量q和下游水深t等．由于消力池在不同运行情况下，H1、q、t是变化的，因此在实际设计中，要对不同运行情况计算出相应的S值，从中确定最大值作为设计池深．目前最大池深计算大都采用试算或图解法，计算工作量大而复杂．用数学分析方法确定消力池最不利设计条件，即求最大池深Smax相应的q、H1、t，可按建筑物泄流方式选定若干变量为常数，并将约束方程直接代入S=f（q、H1、t）中，使问题简化为求或。上述数学分析方法在实际工程设计中是十分有用的．

用牛顿法求解收缩水深的简化算式

收缩水深hc的计算是水工建筑物消能水力设计中经常碰到的问题．因涉及求解三次方程，目前工程设计中采用近似方法试算求解，比较费时．采用近似计算式与牛顿法二次迭代计算相结合，可以得到hc的简化计算公式．计算比较表明，其计算结果的精度满足设计要求．

面、戽流消能水面衔接分析与算式

通过对面流和戽流的理论与计算方面的分析．认为面流和戽流的流态均为复合边界内的组合斜坡水跃，可采用动量方程式确定其水面衔接．