任务1.3 溢流坝设计

单元任务目标：完成溢流坝剖面设计。

任务执行过程引导：确定泄水方式；孔口布置；确定定型设计水头，建立下游堰面曲线；计算上切点坐标，确定反弧段，形成溢流坝初步剖面。

提交成果：溢流坝剖面图，溢流坝顶布置，相关计算成果。

溢流重力坝既是挡水建筑物又是泄水建筑物，在水利枢纽中，它可承担泄洪、向下游输水、排沙、放空水库和施工导流等任务。因此，坝体剖面设计除要满足稳定和强度要求外，还要满足泄水的要求，同时要考虑下游的消能问题。

溢流坝是枢纽中最重要的泄水建筑物之一，将规划库容所不能容纳的大部分洪水经坝顶泄向下游，以便保证大坝安全。溢流坝应满足泄洪的相关设计要求：

（1）有足够的孔口尺寸、良好的孔口体形和泄水时具有较大的流量系数。

（2）使水流平顺地通过坝体，不允许产生不利的负压和振动，避免发生气蚀现象。

（3）保证下游河床不产生危及坝体安全的冲坑和冲刷。

（4）溢流坝段在枢纽中的位置，应使下游流态平顺，不产生折冲水流，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行。

（5）有灵活控制水流下泄的设备，如闸门、启闭机等。

1.3.1 孔口设计

溢流坝的孔口设计涉及很多因素，如洪水设计标准、下游防洪要求、库水位壅高的限制、泄水方式、堰面曲线以及枢纽所在地段的地形、地质条件等。设计时，先选定泄水方式，拟定若干个泄水布置方案（除堰面溢流外，还可配合坝身泄水孔或泄洪隧洞泄流）。初步确定孔口尺寸，按规定的洪水设计标准进行调洪演算，求出各方案的防洪库容、设计和校核洪水位及相应的下泄流量，然后估算淹没损失和枢纽造价，进行综合比较，选出最优方案。

1.3.1.1 孔口形式

溢流坝的泄水方式有开敞溢流式和有胸墙溢流式两种，如图1.22所示。

1.开敞溢流式

根据运用要求［图1.22（a）］，堰顶可以设闸门，也可以不设闸门。

在洪水流量较小，淹没损失不大的中、小型水库，堰顶可不设闸门。它结构简单，可自动泄洪，管理方便。

在大、中型水库工程中，常在堰顶设置闸门。当闸门全开时，下泄流量与堰上水头H₀的3/2次方成正比。随着库水位的升高，下泄流量增加较快，具有较大的超泄能力。

2.有胸墙溢流式

有胸墙溢流式在闸墩上部设置胸墙［图1.22（b）］，堰顶高程较低。它可以根据洪水预报提前放水，腾出较大的防洪库容，提高水库的调洪能力。当库水位低于胸墙下缘时，下泄水流流态与堰顶开敞溢流式相同；当库水位高于孔口一定高度时，呈大孔口出流，超泄能力下降。胸墙多为钢筋混凝土结构，一般固接在闸墩上，也有做成活动式的。遇特大洪水时可将胸墙吊起，以提高泄洪能力，同时利于排放漂浮物。

1.3.1.2 孔口尺寸

1.下泄流量的确定

孔口尺寸的大小主要取决于水库枢纽宣泄的洪水流量。根据设计和校核情况下的洪水来量，经调洪演算确定下泄洪水流量Q_总，再减去泄水孔和其他建筑物下泄流量之和Q₀，即得

式中 Q₀——经由电站、船闸及其他泄水孔下泄的流量，m³/s；

α——系数，考虑电站部分运行，或由于闸门障碍等因素对下泄流量的影响，正常运用时取0.75～0.90；校核情况下取1.0。

2.单宽流量的确定

单宽流量q是决定孔口尺寸的重要指标，单宽流量一经选定，就可以初步确定溢流坝段的净宽和堰顶高程。单宽流量越大，下泄水流的动能越集中，消能问题就越突出，下游局部冲刷会越严重，但溢流前缘短，对枢纽布置有利。因此，一个经济而又安全的单宽流量，必须综合地质条件、下游河道水深、枢纽布置和消能工设计多种因素，通过技术经济比较后选定。

一般，当河谷狭窄，下游水深较大，基岩坚硬抗冲能力强时，可选用较大的单宽流量。当河床岩石软弱，存在不利的地质构造等缺陷时，宜选用较小的单宽流量。工程实践证明，对于软弱岩石常取q=20～50m³/（s·m）；中等坚硬的岩石取q=20～100m³/（s·m）；特别坚硬的岩石取q=100～150m³/（s·m）；地质条件好可以选取更大的单宽流量。近年来，随着消能技术的进步，选用的单宽流量也不断增大。在我国已建成的大坝中，安康水电站单宽流量达282.7m³/（s·m）、三峡水利枢纽的单宽流量达312m³/（s·m）。而委内瑞拉的古里坝，其单宽流量达344m³/（s·m）。

3.孔口尺寸的确定

单宽流量q确定以后，溢流孔净宽B（不包括闸墩厚度）为

装有闸门的溢流坝，用闸墩将溢流段分隔为若干个等宽的孔。设孔口总数为n，孔口宽度b=B/n，d为闸墩厚度，则溢流前缘总宽度B₁为

经调洪演算求得洪水位及相应的下泄流量后，可利用下式计算包括流速水头在内的堰顶水头H_w，当采用开敞式溢流式时

式中 m——流量系数，按WES溢流曲线查表1.12；

C——上游面坡度影响修正系数，见表1.13，当上游面为铅直面时，C取1.0；

ε——闸墩侧收缩系数，与闸墩厚度及闸墩头部形状有关，初设时可取为0.90～0.95；

σ_s——淹没系数，视淹没程度而定，不淹没时σ_s=1.0；

g——重力加速度，取9.81m/s²。

用设计洪水位减去堰顶水头H_w（此时堰顶水头应扣除流速水头）即得堰项高程。

当采用孔口泄流时

式中 A_k——出口处的面积，m²；

μ——孔口或管道的流量系数，初设时对设有胸墙的堰顶孔口，当H_w/D=2.0～2.4时（D为孔口高，m），取μ=0.74～0.82；对深孔取μ=0.83～0.93；当为有压流时，μ值必须通过计算沿程及局部水头损失来确定；

H_w——自由出流时为孔口中心处的作用水头，淹没出流时为上下游水位差，m。

当已知n、b、堰上水头，根据所选闸墩的形式计算ε，并查表1.12得m，然后根据式（1.60）计算Q_溢，若满足，则设计的孔口符合要求。

1.3.2 溢流坝的剖面设计

溢流坝的基本剖面也呈三角形。上游坝面可以做成铅直面，也可以做成折坡面。溢流面由顶部曲线段、中间直线段和底部反弧段三部分组成，如图1.23所示。

1.3.2.1 溢流坝的堰面曲线

1.顶部曲线段

溢流坝顶部曲线是控制流量的关键部位，为增大下泄流量或防止堰面产生负压，其形状常采用非真空剖面曲线中的克-奥曲线和幂曲线（或称WES曲线）。克-奥曲线不给出曲线方程，只给定曲线坐标值，插值计算和施工放样均不方便。而幂曲线给定曲线方程，如式（1.61），其流量系数较大且剖面较瘦，工程量较少，同时坝面曲线用方程控制，便于计算和放样，故近年来堰面曲线多采用幂曲线。

（1）开敞式溢流堰面曲线。如图1.24所示，采用幂曲线时按下式

式中 H_d——定型设计水头，按堰顶最大作用水头H_zmax的75%～95%计算，m；

n、k——与上游坝面坡度有关的指数和系数，见表1.14；

x、y——溢流面曲线的坐标，其原点设在堰面曲线的最高点。

幂曲线形溢流堰顶部曲线以堰顶为界分上游段和下游段两部分，上游段常用椭圆曲线、三圆弧曲线和双圆弧曲线。

1）椭圆曲线，其方程式为：

式中 aH_d、bH_d——椭圆曲线的长轴和短轴（当P₁/H_d ≥2 时，a=0.28～0.30，a/b=0.87+3a。

当P₁/H_d＜2时，a=0.215～0.28，b=0.127～0.163；当P₁/H_d小时，a与b取小值）。

当采用倒悬堰顶时（图1.24）应满足：d&gt；H_zmax/2的条件，仍可采用式（1.61）计算。

2）三圆弧曲线，上游堰面铅直，R₁、R₂及R₃等参数如图1.25所示。

3）双圆弧曲线，如图1.26所示，图中R₁、R₂、k、n、a、b等参数取值见表1.14。

（2）设有胸墙的堰面曲线。如图1.27所示，当堰顶最大作用水头H_zmax（孔口中心线以上）与孔口高度D的比值H_zmax/D＞1.5时，或闸门全开仍属孔口泄流时，可按下式设计堰面曲线

式中 H_d——定型设计水头，孔口中心线至校核洪水位的75%～95%；

φ——孔口收缩断面上的流速系数，一般取φ=0.96；若孔前设有检修闸门，取φ=0.95；

x、y——曲线坐标，其原点设在堰顶最高点；

其余符号意义同前。

坐标原点左侧的上游段可采用单圆弧曲线、复合圆弧曲线或椭圆曲线与上游坝面连接，胸墙下缘也可采用圆弧或椭圆曲线外形，原点上游曲线与胸墙下缘曲线应综合考虑，若1.2＜H_zmax/D&lt；1.5时，堰面曲线应通过试验确定。

按定型设计水头确定的溢流面顶部曲线，当通过校核洪水时将出现负压，一般要求负压值不超过3～6m水柱高。

2.中间直线段

中间直线段的上端与堰顶曲线相切，下端与反弧段相切，坡度一般与非溢流坝段的下游坡相同。

3.底部反弧段

溢流坝面反弧段是使沿溢流面下泄水流平顺转向的工程设施，要求沿程压力分布均匀，不产生负压和不致引起有害的脉动压力。通常采用圆弧曲线，其反弧半径R=（4～10）h，h为校核洪水闸门全开时反弧最低点的水深。反弧最低点的流速越大，要求反弧半径越大，宜采用较大值。当流速大于16m/s时，宜取上式的上限值。当采用底流消能，反弧段与护坦相连时，宜采用上限值。

但若校核洪水位与反弧最低点的高差z较大，反弧最低处水深h很小，按R=（4～10）h计算取10h可能反而变得很小，此时有些不合理。建议该情况下R取（0.3～0.7）z。

合理选取反弧半径R值，是一个尚待妥善解决的问题。实际许多高坝反弧半径R的取值范围远远超过R=（4～10）h的限度。有人根据国外60个工程资料，针对影响反弧半

径的主要因素进行优化，提出反弧半径的经验公式，其中弗劳德数Fr=v/，此式可作为工程设计参考，大、中、小型工程均能运用。

1.3.2.2 溢流坝实用剖面拟定

溢流坝的实用剖面，是在三角形基本剖面基础上结合堰面曲线按拟合修改而成的，并与非溢流坝剖面相适应。

（1）溢流坝堰面曲线超出基本三角形剖面。如图1.28（a）所示，这种情况常出现在坚固完好的岩基上，设计时需对基本剖面进行修正。

根据溢流坝的定型设计水头H_d和选定的堰面曲线形式，点绘出堰面曲线ABC，此时溢流重力坝剖面尺寸大于基本三角形剖面，为节约坝体工程量，又不影响堰顶泄流，可将基本三角形的下游边与溢流坝面的切线重合，坝上游阴影部分可以省去。保留高度d的悬臂实体，且要求d≥0.5H_zmax（H_zmax为堰顶最大作用水头）。

（2）溢流堰面曲线落在三角形基本剖面以内。如图1.28（b）所示，当溢流重力坝剖面尺寸小于基本三角形剖面，可适当调整堰顶曲线。通常是在溢流坝顶加一斜直线AA′，使之与溢流曲线相切于A点，增加上游阴影部分坝体体积，且有利于坝体稳定。

（3）具有挑流鼻坎的溢流坝。鼻坎超出基本三角形剖面以外，如图1.29所示。若l/h＞0.5，应核算B-B′截面处的应力；若拉应力较大，可考虑在B-B′截面处设置结构缝，把鼻坎与坝体分开；若拉应力不大，也可采用局部加强措施，不设结构缝。

1.3.3 溢流坝的消能防冲

由于溢流坝下泄的水流携有很大的动能，常高达几百万甚至几千万千瓦，如此巨大的能量，若不采取措施进行处理，下游河床及两岸将被严重冲刷，甚至造成岸坡坍塌和大坝失事。所以，无论采用何种型式消能，均应做到消能效果好、结构可靠，保证大坝的安全。

消能工的设计原则是：①尽量使下泄水流的大部分动能消耗在水流内部的紊动、漩涡中，以及水流与边界和空气的摩擦上；②不产生危及坝体安全的河床或岸坡的局部冲刷；③下泄水流平稳，不影响枢纽中其他建筑物的正常运行；④结构简单，工作可靠；⑤尽量减小泄洪产生的雾化及其影响；⑥工程量小，造价低。

常用的消能方式有：挑流消能、底流消能、面流消能和消力戽消能等。挑流消能应用最广，底流消能次之，面流消能和消力戽消能一般应用较少。

1.挑流消能

挑流消能是利用溢流坝下游反弧段的鼻坎，将下泄的高速水流挑射抛向空中，抛射水流在掺入大量空气时消耗部分能量，而后落到距坝较远的下游河床水垫中产生强烈的漩滚，并冲刷河床形成冲坑，随着冲坑的逐渐加深，大量能量消耗在水流漩滚的摩擦之中，冲坑也逐渐趋于稳定。挑流消能一般适用于基岩比较坚固的中、高溢流重力坝。

挑流消能设计主要包括：选择合适的鼻坎型式、鼻坎高程、挑射角度、反弧半径、鼻坎构造和尺寸，计算挑射距离和最大冲坑深度，如图1.30和图1.31所示。本节主要介绍连续式挑流消能的设计。

（1）鼻坎型式。常用的挑流鼻坎型式有连续式和差动式两种，如图1.31所示。

连续式构造简单、施工方便、射程较远、水流雾化轻，适合于尾水较深、基岩较坚硬、单宽流量不大的泄水建筑物。

差动式与连续式不同之处在于鼻坎末端设有齿坎，挑流时射流分别经齿台和凹槽挑出，形成两股具有不同挑射角的水流，两股水流在空中相互撞击，使掺气现象加剧，增加了空中的消能效果；同时也增加了水舌的入水范围，减小了河床的冲刷深度，但施工复杂，易气蚀。

（2）鼻坎挑射角度。一般情况下取θ=20°～25°。对于深于河槽以选用θ=15°～20°为宜。加大挑射角，虽然可以增加挑射距离，但由于水舌与下游水面的交角加大，使冲坑加深。

（3）鼻坎反弧半径R。一般采用（4～10）h，h为反弧最低点处的水深。

（4）鼻坎高程。应高于鼻坎附近下游最高水位1～2m。

（5）挑射距离。由于冲坑最深点大致落在水舌外缘的延长线上，故挑射距离按以下公式估算

式中 L——水舌挑射距离，m，挑流鼻坎下垂直面至冲坑最深点的水平距离；

v₁——坎顶水面流速，m/s，按鼻坎处平均流速v的1.1倍计，即v₁=1.1v，v₁=1.1φ（H₀为库水位至坎顶的落差，φ为堰面流速系数）；

θ——鼻坎的挑角；

h₁——坎顶平均水深h在垂直方向的投影，h₁=hcosθ，m；

h₂——坎顶至下游河床面高差，m，如冲坑已经形成，在计算冲坑进一步发展时，可算至坑底。

（6）最大冲坑深度。最大冲坑水垫厚度t_k工程上常按下式估算

式中 t_k——水垫厚度，自水面算至坑底，m；

——冲坑深度，m；

q——单宽流量，m³/（s·m）；

H——上下游水位差，m；

α——冲坑系数，坚硬完整的基岩，α=0.9～1.2；坚硬但完整性较差的基岩，α=1.2～1.5；软弱破碎，裂缝发育的基岩，α=1.5～2.0。

为了保证大坝的安全，挑距应有足够的长度，当基岩倾角较陡时以及基岩倾角较缓时，认为安全。

2.底流消能

底流消能主要是利用水跃，将泄出的急流转变为缓流，以消除水中多余的动能。通常在坝下设置消力池、消力坎或综合式消力池和其他辅助消能设施，促使下泄水流在限定的范围内产生淹没水跃。主要通过水流内部的漩滚、摩擦、掺气和撞击达到消能的目的，以减轻对下游河床的冲刷。底流消能工作可靠，但工程量较大，多用于低水头、大流量的溢流重力坝，如图1.32所示。

3.面流消能

面流消能利用鼻坎将高速水流挑至尾水表面，在主流下面形成漩滚，使高速水流与河床隔开，避免了对临近坝趾处河床的冲刷，如图1.33所示。由于表面主流沿水面逐渐扩散以及反向漩滚的作用产生消能效果。河床一般不需要加固，但需防止漩滚裹挟石块磨蚀坝脚地基。

面流消能适用于下游尾水较深（大于跃后水深），水位变幅不大，下泄流量变化范围不大，以及河床和两岸有较高的抗冲能力的情况。它的缺点是对下游水位和下泄流量变幅有严格的限制，下游水流波动较大，在较长距离内（有时可延绵1～2km）不够平稳，影响电站的发电和下游的航运。

4.消力戽消能

消力戽的构造类似于挑流消能设施，但其鼻坎潜没在水下，下泄水流在被鼻坎挑到水面（形成涌浪）的同时，还在消力戽内、消力戽下游的水流底部以及消力戽下游的水流表面形成三个漩滚，即所谓“一浪三滚”，如图1.34所示。消力戽的作用主要在于使戽内的漩滚消耗大量能量，并将高速水流挑至水面，以减轻对河床的冲刷。消力戽下游的两个漩滚也有一定的消能作用。由于高速主流在水流表面，故不需做护坦。

消力戽消能工程量比底流消能小，冲坑比挑流消能潜，不存在雾化问题。其缺点与面流消能相似，且底部漩滚可能将砂石带入戽内造成磨损。消力戽适合于尾水较深（大于跃后水深）且变幅小，无航运要求且下游河床和两岸抗冲刷能力较强的情况。

任务案例1-2 溢流坝设计

1-2-1 项目任务

设计资料如重力坝设计基本资料所示。根据项目资料确定溢流坝泄水方式、孔口尺寸，并进行溢流坝剖面拟定。

1-2-2 溢流坝孔口尺寸设计

（1）泄水方式的选择。为使水库具有较大的超泄能力，采用开敞式孔口。

（2）单宽流量的确定。因河床部位为半风化花岗岩，具有足够的抗压强度，属于较好的岩石，故取q=50～80m³/（s·m），初步拟定时取单宽流量q的下限值50m³/（s·m）。

（3）溢流孔净宽的确定。由案例描述知，校核洪水位时泄流量为3124m³/s，设计洪水位时泄流量为2243m³/s，则校核洪水位时

B=Q_溢/q=3124/50=62.48（m）

设计洪水位时

B=Q_溢/q=2243/50=44.86（m）

综上所述，取B=60m。

（4）孔口尺寸的确定。根据目前大、中型坝的闸门宽度常用8～16m，为保证泄洪时闸门对称开启，设5孔闸门，每孔12m。

（5）溢流前缘总宽度B₁的确定。根据工程经验，拟定闸墩的厚度d=2m，则

B₁=nb+（n-1）d=5×12+4×2=68（m）

（6）堰顶高程的确定。初步拟定闸墩侧收缩系数ε取值0.95，因过堰水流为自由出流，故淹没系数σ_s取1.0，上游面为铅直面，C取1.0，假定P₁/H_d&gt；1.33，则流量系数m取0.501，则由式（1.59）得不同洪水位下堰顶水头H_w。

设计洪水位

同理，校核洪水位

由案例描述知，校核洪水位和设计洪水位分别为184.73m和183.00，则堰顶高程：

设计洪水位 183.00-6.76=176.24（m）

校核洪水位 184.73-8.48=176.25（m）

取堰顶高程为176.00m。

（7）定型设计水头确定。堰顶最大作用水头

H_max=▽_校核-▽_堰顶 =184.73-176.00=8.73（m）

由水力学有关知识知工程中常用的定型设计水头为

H_d=（75%～95%）H_max=（0.75～0.95）×8.73=6.55～8.3（m）

取H_d=8.3m。

（8）泄流能力校核。

1）设计洪水位时：因过堰水流为自由出流，故淹没系数σ_s取1.0，堰顶水头H_w=183.00-176.00=7m，且P₁/H_d&gt；1.33，则H_w/H_d=7/8.3=0.84，查表1.12得m=0.48。

闸墩侧收缩系数ε，由水力学教材查得公式

ε=1-0.2［ξ_k+（n-1）ξ₀］H_w/（nb）

本工程使用半圆形墩头，则ξ_k=0.7，ξ₀=0.39，代入上式得ε=0.947。

将上述计算结果代入式（1.59）得Q_溢=2237.4m³/s。

2）校核洪水位时：堰顶水头H_w=184.73-176.00=8.73m，且P₁/H_d&gt；1.33，则

H_w/H_d=8.73/8.3=1.05，查表1.12得m=0.504。

闸墩侧收边墩形状系数ξ_k=0.7，ξ₀=0.398，则ε=0.933，则Q_溢=3223m³/s，其误差，故满足泄洪能力。

综上所述，孔口尺寸选择合理，能满足泄洪能力要求。

1-2-3 溢流坝剖面拟定

（1）堰顶上游侧采用椭圆曲线，由式（1.62）得

根据闸门布置的要求，取a=0.3，则

a/b=0.87+3a=0.87+3×0.3=1.77，故b=0.17

由H_d=8.3m，得

aH_d=0.3×8.3=2.49，bH_d=0.17×8.3=1.41

所以，椭圆曲线方程为

上游坝面高程174.59～167.00m垂直，以下坡度1：0.15至坝基高程143.00m。

（2）溢流剖面堰型采用幂曲线。因本工程溢流坝上游面垂直，由表1.14知，k=2.000，n=1.850，由式（1.61）得幂曲线方程

（3）直线段和堰曲线切点x_C，y_C的确定。

x_C、y_C可通过下式确定：

x_C=AH_d（tanθ₁）^a，y_C=BH_d（tanθ₁）^b

其中 A=1.096，B=0.592，a=1/0.85，b=2.176，tanθ₁=1/m=1/0.65

则 θ₁=56.98°

（4）反弧段圆心坐标O（x_O，y_O）与直线段和反弧段切点D（x_D，y_D）的确定。校核洪水位时，下游水位为153.10m，根据鼻坎应高于下游水位1m左右的要求，确定鼻坎高程▽_坎=154.00m，由工程类比经验和试验成果取挑射角θ₂=26°，下游河床高程144.00m，以P=2%洪水位控制情况，上游水位为182.55m，下游水位为150.90m，下泄流量为Q=2030m³/s。

由上述例题知，溢流前缘总宽度B₁=68m，则鼻坎处单宽流量

q=Q/B₁=2030/68=29.85m³/（s·m）

1）反弧半径确定。初拟反弧半径R=8.5m，此时反弧段最低点高程为

堰面流量系数

S=上游水位-反弧最低点高程=182.55-153.14=29.41（m）

反弧段最低点处流速

反弧段平均水深

h=q/v=29.85/24.85=1.23（m）

则由反弧半径R=（4～10）h，得R=4.92～12.3m，初选R=8.5m在此范围内，故符合要求。

2）反弧段圆心坐标O（x_O，y_O）与直线段和反弧段切点D（x_D，y_D）的确定。

反弧段圆心点高程▽_O=▽_坎+Rcosθ=154.10+8.5×cos26°-8.5=161.64（m）

圆心O的y坐标 y_O=176.0-161.64=14.36（m）

直线段和反弧段切点D的坐标

则圆心O的x坐标

x_O=x_D+Rsinθ₁=19.51+8.5×sin56.98°=26.64（m）

堰流坝剖面如图1.35所示。

（5）溢流坝坝基宽度确定。鼻坎到溢流堰顶的水平距离为

x_顶-x_坎=x_O+Rsinθ₁=26.64+8.5×sin26°=30.37（m）

附加上鼻坎处削角厚度0.4m，堰顶上游侧椭圆段水平距离2.49m，上游坡度水平投影距离3.6m，则整个坝基宽度为

B=3.6+2.49+30.37+0.4=36.86（m）

（6）稳定和应力分析。溢流坝稳定和应力分析方法同非溢流坝，这里不再重复。

1-2-4 消能工计算

本工程采用挑流消能。依据重力坝设计规范补充规定，Ⅱ等工程消能防冲按50年一遇洪水设计。由溢流坝剖面拟定可知：挑角选用26°，反弧半径8.5m。通过2%洪水时下泄流量2030m³/s，q=29.85m³/（s·m）；上游水位182.55m，下游水位150.9 m，上下游水位差H=182.55-150.9=31.65m；鼻坎高程154.0m，上游水位和鼻坎高差H₀=182.55-154.0=28.55m；下游河床面高程144.0m，鼻坎和下游河床高差h₂=154.0-144.0=10.0m；下游水位和下游河床高差H₂=150.9-144.0=6.9m。

则有流能比

流速系数

坎顶水面流速

坎顶平均水深 h=q/v₁=29.85/23.97=1.25（m）

则有 h₁=hcosθ=1.25×cos26°=1.12（m）

根据式（1.64）～式（1.66）可得

因岩基完整性较差，故选α=1.3，冲刷坑深度为

故冲刷坑不会危及坝身的安全。

通过设计洪水流量及校核洪水流量时，有关数据及挑流计算成果见表1.15和表1.16。