基于MathCAD在挖深式消力池设计计算标准化中的应用研究*

孙菲菲，李东斌，李晓丽，尹宝田

（1.辽宁生态工程职业学院，辽宁 沈阳111000；2.河北省水利水电勘测设计研究院，天津300000）

水利工程产品在设计过程中常受上游设计影响，设计条件经常发生变化，需要反复计算，并且采用excel计算、word编写计算书，文档结构不统一，公式嵌套复杂，若要更改参数，需从word到excel公式嵌套都要更改与校核，工作量非常大且困难。

总结水利工程设计计算存在的问题有：（1）标准化程度低；（2）技术手段较为落后；（3）数据传递较为困难。因此，本文主要利用MathCAD软件计算水闸下游底流消力池设计计算，有效提高设计标准化程度，避免数据传递困难，提高设计校核效率。

本文利用MathCAD软件，依据现行规范，将水闸下游消能型式中的底流挖深式消力池设计计算中涉及的各类分析计算的原理、计算流程、计算的基本假定及标准的计算书模板等进行整理、转化为计算程序并集成，形成结构完整、层次分明的计算资源库。

1 底流挖深式消能水力计算原理及步骤

1.1 底流挖深式消能工的消能机理

底流挖深式消能是通过某些措施来控制水跃在消力池中的位置，并利用水跃产生的表面漩滚和强烈的紊动来达到消能目的。

1.2 底流挖深式消能工计算步骤

众所周知，当水流通过泄水建筑物下泄时要经过c-c收缩断面后发生水跃，以水跃的形式与下游水流衔接。若水跃发生在收缩断面前后的位置不同，则发生不同的水跃衔接形式，而水跃衔接形式决定了是否需要采取消能措施。……