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【摘 要】通过新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞洞内消能及消能工型式的应用，证明无压隧洞洞内设置消力池加悬栅的消能工型式，消能效果良好，悬栅的置入增大了掺气量，并且起到了破碎水跃表面波浪的作用，从而消弱了因池中水波而引发的下游洞内涌浪。
【关键词】无压隧洞；消能；应用
Didn't press Sui hole to eliminate an ability inside hole of application
Wang Kun
(Xinjiang yili water conservancy electric power survey design research institute Yining Xinjiang 835000)
【Abstract】Lead water Sui hole to eliminate an ability and eliminate inside hole through Yi plough beard Ji Er pedestal in Xinjiang ability work pattern of application, the certificate didn't press Sui hole inside hole constitution eliminate dint pond to add to hang eliminate of grid ability work pattern, eliminate ability the effect be good and hang place of grid into enlarge Chan tolerance, and have broken up water jump the function of surface wave and eliminate thus weak cause because of ripples of water in pond of swell inside the downstream hole.
【Key words】DO not press Sui hole;Eliminate an ability;Application
无压隧洞是常见的输水和泄水建筑物之一，在水利工程中有着广泛的应用。一般情况下的无压隧洞洞内流速较小，无需消能。但对于深孔无压隧洞来说，洞内水流流速都较大，有的甚至可达30m/s以上。因此，需要设置消能工进行消能。目前，工程上一般采用在无压隧洞出口设一扩散段使水流先行扩散，继而设置一消能工进行消能。若采用这种消能方式，整个无压隧洞洞内水流均呈现高速的急流状态，从而使无压隧洞的边壁都处于高速水流的冲刷之下。因此，对隧洞的护面衬砌材料要求较高，这无疑将增加工程造价。同时，在运行过程中随着隧洞的过流量减小或上游库水位降低，洞内水流流速随之减小，此时洞内可能出现半有压流流态，这种流态是工程中应尽量避免发生的。因此，若能在隧洞闸后先进行消能，减小隧洞闸后水流流速，使洞内水流处于缓流流态，就可以避免上述情况的发生，同时可降低隧洞工程造价。但是由于洞内消能工属于隐蔽工程，一旦出现问题不易发现、不易维修。因此，设置洞内消能工在技术上要求较高。现就新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞洞内消能及消能工型式的应用情况进行说明，为无压隧洞洞内消能提供新的消能型式。
1. 工程概况
新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞主要承担引水灌溉任务，拟从水库库区左岸引水，水库正常蓄水位1420.00m，设计洪水位1420.05m，校核洪水位1422.19m，非常洪水位1424.79 m，死水位1380.00 m，极限死水位1372.00 m。引水隧洞设计流量4.5 m3/s，加大流量5.5 m3/s，灌溉下游11.11万亩的农田及草场。引水隧洞采用岸塔式进水口，分为有压段和无压段两部分。隧洞进口底板高程为1379.30 m，进水口高1.5 m，宽2.5 m，进口设平板事故检修钢闸门，弧形工作钢闸门。弧形工作钢闸门后设消力池，采用底流消能工的布置型式，消力池长20.0 m，池深2.4 m，现浇钢筋混凝土结构。其后接无压隧洞，隧洞全长1830 m，纵坡1/1000，隧洞采用城门洞型断面，隧洞宽2.4 m，直墙高1.8 m，拱圈半径1.2 m，采用C20F150W6钢筋混凝土衬砌，隧洞直墙、拱圈及底板厚均为0.30 m。
由于在无压隧洞洞内设置消力池的形式目前还尚不多见，且上游库水位较高（非常洪水位时，闸后水头达45.49 m），库水位的变化对隧洞进口及闸后消力池的水流流态影响很大，因此，确定消能方式及消能工尺寸非常重要，是工程成败的关键制约因素。
2. 基本资料
2.1 水库的特征水位值：
非常洪水位：1424.79m；正常蓄水位：1420.00m；
校核水位：1422.19m；死水位：1380.00m；
设计洪水位：1420.05m；极限死水位：1372.00m。
2.2 设计进水口参数。
闸底板高程：1379.30m。
事故检修钢闸门：潜孔式，平板钢闸门，孔口尺寸2.5×1.5m（宽×高）。
弧形钢闸门：潜孔式，半径R=3.0m，门轴高C=2.6m，孔口尺寸2.5×1.5m（宽×高）。
2.3 水力计算方式。
由于本工程进水闸前为压力流，而进水闸后为无压流，隧洞水力计算根据不同的流态采取不同的计算方法，进水闸前洞身按有压流计算，进水闸后隧洞洞身按无压明流计算。
2.3.1 进口过流能力水力计算。
通过对闸门过流能力试算，当过加大流量5.5m3/s时，以1380.75m水位为界限，1380.75～1379.30m按自由式堰流计算，1382.60～1380.75m按闸孔淹没出流计算。1382.60～1422.19m按闸孔自由出流计算；当过设计流量4.5m3/s时，以1380.50m水位为界限，1380.50～1379.3m按自由式堰流计算，1381.60～1422.19按闸孔自由出流计算。1381.60～1380.50m按闸孔淹没出流计算。
在特征水库水位1380.0m时，可以满足灌区最小流量2.6m3/s的引水要求；在1380.75～1382.60m时，可以满足灌区设计、加大流量4.5、5.5m3/s的引水要求；在1382.60～1422.19m时，通过调节闸门开度完全可以满足灌区设计、加大流量4.5、5.5m3/s的引水要求。
2.3.2 闸后消力池计算。
通过对进水口过流能力计算，在闸前水位1422.19m，过加大流量5.5m3/s时，其收缩断面水深为0.086m，相应流速27.517m/s，按矩形断面渠床计算收缩断面水深共轭h〞。
h〞=h'（（1+8 q2/g h'3）1/2-1）/2
h'——跃前收缩断面水深，h'=0.086m
q——单宽流量，q=2.36m3/s.m
通过计算得h〞=3.60m﹥h=1.68m(下游水深)，需要设置消力池等消能设备，消力池深度d可按下式计算。
d=σh〞- h
σ-淹没系数取1.1
d=1.1×3.6-1.68=2.28m，取消力池深度2.4m
水跃长度ln=2.5(1.9 h〞- h')=16.90，取消力池长度lk=20m。
3. 洞内消能方案比选
3.1 方案一（平底式消力池）。
采用平底式底流消能工的布置型式，消力池布置在闸室之后，池长20.0m，宽度2.4m，深2.5m，池体采用C20.F150.W6现浇钢筋混凝土结构，厚0.8m。闸底板与消力池底板高程均为1379.30m，消力池出口高程1381.80m，见图1。
为了验算计算及设计的合理性，委托新疆农业大学水利与土木工程学院做了模型试验，此方案在水库高水位、引大流量（如加大流量5.5 m3/s和设计流量4.5 m3/s），运行工况下，闸后为远离水跃，并且随着淹没度的增大，闸门全部淹没于水中。此种水流流态对隧洞结构和闸门的结构及起闭是不利的。因为该闸门形式为深孔闸门，当闸门下游形成临界水跃和淹没水跃时，水跃段的剧烈翻滚、紊动将作用于闸门上，会引起闸门振动，从而影响闸门的起闭，甚至使闸门破坏。
在水库高水位、引大流量情况下，由于消力池池内消能不充分，水流翻腾滚动，在消力池出口至下游明流洞内产生周期性的涌浪，涌浪高度随库水位的升高而增大。由试验测得，库水位为非常洪水位下流量为5.5m3/s时，涌浪高度超过1.8 m（直墙高）。
涌浪的产生可能在洞内形成无压流与有压流的过渡流态，即半有压流，这对隧洞的结构是不利的。
3.2 方案二（深挖式消力池）。
采用深挖式底流消能工的布置型式，消力池布置在闸室之后，闸后接1：4的陡坡，其后接消力池，池长20.0m，宽度2.4m，深2.5m，池体采用C20.F150.W6现浇钢筋混凝土结构，厚0.8m。闸底板高程为1379.30m，消力池底板高程1376.90m，消力池出口高程1379.30m，为了增大消力池内水流的紊动，使水流在消力池内充分消能，消减下游明流洞内的涌浪，在消力池内设置20 m长的悬栅。悬栅栅条宽为16cm，将悬栅布置成前密后疏的型式，型式及尺寸见图2。
模型试验表明，当库水位高于1384.00 m，闸门开度小于0.22 m，闸后均形成自由出流。当库水位低于1384.00 m，闸门开度大于0.22 m时，闸后形成了淹没出流，但由于闸后为一1：4的陡坡，水跃的淹没度不大。再者，由于此时的库水位已经很低（闸前水头仅为5.4 m），闸后水流速度已很小，消力池中水跃的紊动强度很弱，因此，即使闸后形成淹没出流，对闸门的起闭及振动影响不大。
由试验观测得知，消力池内悬栅的长度和位置对平稳池内水流翻滚的作用不大，此时消力池下游的无压洞内几乎没有涌浪产生，洞内的水流平稳，最大水深为1.38 m，最大平均流速仅为1.78 m/s。
试验表明，如果消能栅的长度较短或放置于水跃末端，将起不到消能和平稳池内水流翻滚的作用，下游无压洞内仍然出现涌浪。经优化试验，将悬栅的起始端设置于闸后陡坡端末端，悬栅长度为20 m，在水跃漩滚区栅条的密度稍密些，跃后区栅条的密度稍疏些，其具体型式及结构尺寸见图2。
试验表明，优化后的消力池中水流紊动充分，悬栅的置入，使大量空气掺入，整个池内水流呈现乳白色的泡沫状水气二相流体，并且悬栅起到了破碎水跃表明波浪作用，从而起到了平稳池中水流翻滚的作用。
4. 结果与分析
4.1 消力池型式。
试验表明，洞内消力池宜采用方案二（深挖式消力池），方案一（平流式消力池）之所以在较高库水位或较大流量时会出现闸后全淹没现象，主要是由于下游无压隧洞洞底高程高出闸底板和消力池底板2.4 m所致。当库水位降低或流量较小时，闸孔出流流速随之减小，下泄水流动能减小，即不能平衡下游水深的阻滞作用，则形成淹没水跃，即淹没出流。而闸室地板高程又与消力池底高程相同，因此形成淹没出流时，整个闸门被淹没于水中。对于深挖式消力池，由于闸室地板高程高出消力池底高程2.4 m，因此，即使形成淹没出流，淹没水跃发生在消力池中，则不会出现上述现象。计算与试验及工程运行表明，洞内消力池的型式与一般底流消能的消力池相同，其消力池的池深与池长可按一般消力池进行水力设计。
4.2 消能悬栅。
悬栅的作用与一般辅助消能工不完全相同，它不仅可以起到一般消能工分散水流、加剧池中水流紊动混掺强度的作用，还可以起到平稳消力池中水跃表面波浪的作用。这是因为悬栅是悬于消力池中的，并位于水跃漩滚区的上部，即水跃的反向流速区。当方向流动的水流与栅条相遇时，水流与栅条发生碰撞、摩擦，因此消除一部分能量。同时，栅条又破坏了水流的连续性，将整个水流分散成多股散体，使能量分散，并掺入大量空气。因此，悬栅既可以破碎水流、增大掺入量、提高消能率；又对向上翻滚的水流起到一个迎拒作用并给予反向水流的一个反作用力，消减和平稳了消力池中水跃表面波浪，从而减轻或消除下游渠道中涌浪。
经试验优化，悬栅栅条宽度为16cm，悬栅栅条间距布置成前密后疏的型式，前半部分间距为16cm，后半部分间距为48 cm。试验表明，悬栅栅条间距不能太密，也不能太疏，否则会因栅条间距太密使消力池中水深太深而形成淹没出流或因栅条间距太疏而平稳不了水跃表面波浪使下游明渠发生涌浪。
4.3 消能率计算。
以设计洪水位1420.05m，加大流量5.5 m3/s情况为例，计算有悬栅的消力池的消能率。
Kj=△EjE1
其中：
△Ej=E1-E2-d ；E1=h1+Q2 2gA12； E2=h2+Q2 2gA22
式中：E1，E2为跃前、跃后断面的水流总能量； △Ej为水跃段（消力池段）的消能量；h1 ，h2分别为跃前、跃后断面的水深；A1，A2分别为跃前、跃后断面面积；d为消力池池深。
计算可知，此种型式的洞内消能工的消能率达91.7%。
5. 小结
在无压隧洞洞内进行消能是工程中的一个新的提法。本文介绍了新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞对深孔无压隧洞洞内消能及消能工型式的应用，提出了无压隧洞洞内消能工型式，消能效果良好，通过实践证明：只要消能工型式及尺寸设计的合理，在无压隧洞洞内设置消能工先进行消能是可行的。与洞外消能相比，洞内消能可大大减小洞内水流流速，避免洞内因高速水流而产生的一系列不利影响，并可降低隧洞护面衬砌材料的标准，从而降低工程造价。
参考文献
［1］ 华东水利学院.水工设计手册（第六卷）.泄水与过坝建筑物［M］.北京：水利电力出版社，1987.
［2］ 水利水电泄水工程与高速水流信息网，水利部东北勘测设计研究院科学研究院.泄水工程水力学［M］.长春：吉林科学技术出版社，2002.
［3］ 武汉水利电力学院水力学研究室.水力计算手册［M］.北京：水利电力出版社，1999.
【关键词】无压隧洞；消能；应用
Didn't press Sui hole to eliminate an ability inside hole of application
Wang Kun
(Xinjiang yili water conservancy electric power survey design research institute Yining Xinjiang 835000)
【Abstract】Lead water Sui hole to eliminate an ability and eliminate inside hole through Yi plough beard Ji Er pedestal in Xinjiang ability work pattern of application, the certificate didn't press Sui hole inside hole constitution eliminate dint pond to add to hang eliminate of grid ability work pattern, eliminate ability the effect be good and hang place of grid into enlarge Chan tolerance, and have broken up water jump the function of surface wave and eliminate thus weak cause because of ripples of water in pond of swell inside the downstream hole.
【Key words】DO not press Sui hole;Eliminate an ability;Application
无压隧洞是常见的输水和泄水建筑物之一，在水利工程中有着广泛的应用。一般情况下的无压隧洞洞内流速较小，无需消能。但对于深孔无压隧洞来说，洞内水流流速都较大，有的甚至可达30m/s以上。因此，需要设置消能工进行消能。目前，工程上一般采用在无压隧洞出口设一扩散段使水流先行扩散，继而设置一消能工进行消能。若采用这种消能方式，整个无压隧洞洞内水流均呈现高速的急流状态，从而使无压隧洞的边壁都处于高速水流的冲刷之下。因此，对隧洞的护面衬砌材料要求较高，这无疑将增加工程造价。同时，在运行过程中随着隧洞的过流量减小或上游库水位降低，洞内水流流速随之减小，此时洞内可能出现半有压流流态，这种流态是工程中应尽量避免发生的。因此，若能在隧洞闸后先进行消能，减小隧洞闸后水流流速，使洞内水流处于缓流流态，就可以避免上述情况的发生，同时可降低隧洞工程造价。但是由于洞内消能工属于隐蔽工程，一旦出现问题不易发现、不易维修。因此，设置洞内消能工在技术上要求较高。现就新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞洞内消能及消能工型式的应用情况进行说明，为无压隧洞洞内消能提供新的消能型式。
1. 工程概况
新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞主要承担引水灌溉任务，拟从水库库区左岸引水，水库正常蓄水位1420.00m，设计洪水位1420.05m，校核洪水位1422.19m，非常洪水位1424.79 m，死水位1380.00 m，极限死水位1372.00 m。引水隧洞设计流量4.5 m3/s，加大流量5.5 m3/s，灌溉下游11.11万亩的农田及草场。引水隧洞采用岸塔式进水口，分为有压段和无压段两部分。隧洞进口底板高程为1379.30 m，进水口高1.5 m，宽2.5 m，进口设平板事故检修钢闸门，弧形工作钢闸门。弧形工作钢闸门后设消力池，采用底流消能工的布置型式，消力池长20.0 m，池深2.4 m，现浇钢筋混凝土结构。其后接无压隧洞，隧洞全长1830 m，纵坡1/1000，隧洞采用城门洞型断面，隧洞宽2.4 m，直墙高1.8 m，拱圈半径1.2 m，采用C20F150W6钢筋混凝土衬砌，隧洞直墙、拱圈及底板厚均为0.30 m。
由于在无压隧洞洞内设置消力池的形式目前还尚不多见，且上游库水位较高（非常洪水位时，闸后水头达45.49 m），库水位的变化对隧洞进口及闸后消力池的水流流态影响很大，因此，确定消能方式及消能工尺寸非常重要，是工程成败的关键制约因素。
2. 基本资料
2.1 水库的特征水位值：
非常洪水位：1424.79m；正常蓄水位：1420.00m；
校核水位：1422.19m；死水位：1380.00m；
设计洪水位：1420.05m；极限死水位：1372.00m。
2.2 设计进水口参数。
闸底板高程：1379.30m。
事故检修钢闸门：潜孔式，平板钢闸门，孔口尺寸2.5×1.5m（宽×高）。
弧形钢闸门：潜孔式，半径R=3.0m，门轴高C=2.6m，孔口尺寸2.5×1.5m（宽×高）。
2.3 水力计算方式。
由于本工程进水闸前为压力流，而进水闸后为无压流，隧洞水力计算根据不同的流态采取不同的计算方法，进水闸前洞身按有压流计算，进水闸后隧洞洞身按无压明流计算。
2.3.1 进口过流能力水力计算。
通过对闸门过流能力试算，当过加大流量5.5m3/s时，以1380.75m水位为界限，1380.75～1379.30m按自由式堰流计算，1382.60～1380.75m按闸孔淹没出流计算。1382.60～1422.19m按闸孔自由出流计算；当过设计流量4.5m3/s时，以1380.50m水位为界限，1380.50～1379.3m按自由式堰流计算，1381.60～1422.19按闸孔自由出流计算。1381.60～1380.50m按闸孔淹没出流计算。
在特征水库水位1380.0m时，可以满足灌区最小流量2.6m3/s的引水要求；在1380.75～1382.60m时，可以满足灌区设计、加大流量4.5、5.5m3/s的引水要求；在1382.60～1422.19m时，通过调节闸门开度完全可以满足灌区设计、加大流量4.5、5.5m3/s的引水要求。
2.3.2 闸后消力池计算。
通过对进水口过流能力计算，在闸前水位1422.19m，过加大流量5.5m3/s时，其收缩断面水深为0.086m，相应流速27.517m/s，按矩形断面渠床计算收缩断面水深共轭h〞。
h〞=h'（（1+8 q2/g h'3）1/2-1）/2
h'——跃前收缩断面水深，h'=0.086m
q——单宽流量，q=2.36m3/s.m
通过计算得h〞=3.60m﹥h=1.68m(下游水深)，需要设置消力池等消能设备，消力池深度d可按下式计算。
d=σh〞- h
σ-淹没系数取1.1
d=1.1×3.6-1.68=2.28m，取消力池深度2.4m
水跃长度ln=2.5(1.9 h〞- h')=16.90，取消力池长度lk=20m。
3. 洞内消能方案比选
3.1 方案一（平底式消力池）。
采用平底式底流消能工的布置型式，消力池布置在闸室之后，池长20.0m，宽度2.4m，深2.5m，池体采用C20.F150.W6现浇钢筋混凝土结构，厚0.8m。闸底板与消力池底板高程均为1379.30m，消力池出口高程1381.80m，见图1。
为了验算计算及设计的合理性，委托新疆农业大学水利与土木工程学院做了模型试验，此方案在水库高水位、引大流量（如加大流量5.5 m3/s和设计流量4.5 m3/s），运行工况下，闸后为远离水跃，并且随着淹没度的增大，闸门全部淹没于水中。此种水流流态对隧洞结构和闸门的结构及起闭是不利的。因为该闸门形式为深孔闸门，当闸门下游形成临界水跃和淹没水跃时，水跃段的剧烈翻滚、紊动将作用于闸门上，会引起闸门振动，从而影响闸门的起闭，甚至使闸门破坏。
在水库高水位、引大流量情况下，由于消力池池内消能不充分，水流翻腾滚动，在消力池出口至下游明流洞内产生周期性的涌浪，涌浪高度随库水位的升高而增大。由试验测得，库水位为非常洪水位下流量为5.5m3/s时，涌浪高度超过1.8 m（直墙高）。
涌浪的产生可能在洞内形成无压流与有压流的过渡流态，即半有压流，这对隧洞的结构是不利的。
3.2 方案二（深挖式消力池）。
采用深挖式底流消能工的布置型式，消力池布置在闸室之后，闸后接1：4的陡坡，其后接消力池，池长20.0m，宽度2.4m，深2.5m，池体采用C20.F150.W6现浇钢筋混凝土结构，厚0.8m。闸底板高程为1379.30m，消力池底板高程1376.90m，消力池出口高程1379.30m，为了增大消力池内水流的紊动，使水流在消力池内充分消能，消减下游明流洞内的涌浪，在消力池内设置20 m长的悬栅。悬栅栅条宽为16cm，将悬栅布置成前密后疏的型式，型式及尺寸见图2。
模型试验表明，当库水位高于1384.00 m，闸门开度小于0.22 m，闸后均形成自由出流。当库水位低于1384.00 m，闸门开度大于0.22 m时，闸后形成了淹没出流，但由于闸后为一1：4的陡坡，水跃的淹没度不大。再者，由于此时的库水位已经很低（闸前水头仅为5.4 m），闸后水流速度已很小，消力池中水跃的紊动强度很弱，因此，即使闸后形成淹没出流，对闸门的起闭及振动影响不大。
由试验观测得知，消力池内悬栅的长度和位置对平稳池内水流翻滚的作用不大，此时消力池下游的无压洞内几乎没有涌浪产生，洞内的水流平稳，最大水深为1.38 m，最大平均流速仅为1.78 m/s。
试验表明，如果消能栅的长度较短或放置于水跃末端，将起不到消能和平稳池内水流翻滚的作用，下游无压洞内仍然出现涌浪。经优化试验，将悬栅的起始端设置于闸后陡坡端末端，悬栅长度为20 m，在水跃漩滚区栅条的密度稍密些，跃后区栅条的密度稍疏些，其具体型式及结构尺寸见图2。
试验表明，优化后的消力池中水流紊动充分，悬栅的置入，使大量空气掺入，整个池内水流呈现乳白色的泡沫状水气二相流体，并且悬栅起到了破碎水跃表明波浪作用，从而起到了平稳池中水流翻滚的作用。
4. 结果与分析
4.1 消力池型式。
试验表明，洞内消力池宜采用方案二（深挖式消力池），方案一（平流式消力池）之所以在较高库水位或较大流量时会出现闸后全淹没现象，主要是由于下游无压隧洞洞底高程高出闸底板和消力池底板2.4 m所致。当库水位降低或流量较小时，闸孔出流流速随之减小，下泄水流动能减小，即不能平衡下游水深的阻滞作用，则形成淹没水跃，即淹没出流。而闸室地板高程又与消力池底高程相同，因此形成淹没出流时，整个闸门被淹没于水中。对于深挖式消力池，由于闸室地板高程高出消力池底高程2.4 m，因此，即使形成淹没出流，淹没水跃发生在消力池中，则不会出现上述现象。计算与试验及工程运行表明，洞内消力池的型式与一般底流消能的消力池相同，其消力池的池深与池长可按一般消力池进行水力设计。
4.2 消能悬栅。
悬栅的作用与一般辅助消能工不完全相同，它不仅可以起到一般消能工分散水流、加剧池中水流紊动混掺强度的作用，还可以起到平稳消力池中水跃表面波浪的作用。这是因为悬栅是悬于消力池中的，并位于水跃漩滚区的上部，即水跃的反向流速区。当方向流动的水流与栅条相遇时，水流与栅条发生碰撞、摩擦，因此消除一部分能量。同时，栅条又破坏了水流的连续性，将整个水流分散成多股散体，使能量分散，并掺入大量空气。因此，悬栅既可以破碎水流、增大掺入量、提高消能率；又对向上翻滚的水流起到一个迎拒作用并给予反向水流的一个反作用力，消减和平稳了消力池中水跃表面波浪，从而减轻或消除下游渠道中涌浪。
经试验优化，悬栅栅条宽度为16cm，悬栅栅条间距布置成前密后疏的型式，前半部分间距为16cm，后半部分间距为48 cm。试验表明，悬栅栅条间距不能太密，也不能太疏，否则会因栅条间距太密使消力池中水深太深而形成淹没出流或因栅条间距太疏而平稳不了水跃表面波浪使下游明渠发生涌浪。
4.3 消能率计算。
以设计洪水位1420.05m，加大流量5.5 m3/s情况为例，计算有悬栅的消力池的消能率。
Kj=△EjE1
其中：
△Ej=E1-E2-d ；E1=h1+Q2 2gA12； E2=h2+Q2 2gA22
式中：E1，E2为跃前、跃后断面的水流总能量； △Ej为水跃段（消力池段）的消能量；h1 ，h2分别为跃前、跃后断面的水深；A1，A2分别为跃前、跃后断面面积；d为消力池池深。
计算可知，此种型式的洞内消能工的消能率达91.7%。
5. 小结
在无压隧洞洞内进行消能是工程中的一个新的提法。本文介绍了新疆伊犁胡吉尔台引水隧洞对深孔无压隧洞洞内消能及消能工型式的应用，提出了无压隧洞洞内消能工型式，消能效果良好，通过实践证明：只要消能工型式及尺寸设计的合理，在无压隧洞洞内设置消能工先进行消能是可行的。与洞外消能相比，洞内消能可大大减小洞内水流流速，避免洞内因高速水流而产生的一系列不利影响，并可降低隧洞护面衬砌材料的标准，从而降低工程造价。
参考文献
［1］ 华东水利学院.水工设计手册（第六卷）.泄水与过坝建筑物［M］.北京：水利电力出版社，1987.
［2］ 水利水电泄水工程与高速水流信息网，水利部东北勘测设计研究院科学研究院.泄水工程水力学［M］.长春：吉林科学技术出版社，2002.
［3］ 武汉水利电力学院水力学研究室.水力计算手册［M］.北京：水利电力出版社，1999.