20.2.2 下游有排水设备的心墙坝
1.按均质土坝的方法计算
对于下游有排水设备的心墙坝，如果按照式（20.2）将心墙部分的尺寸放大，则变为均质土坝，可以应用第19章均质土坝下游设排水设备的方法计算心墙坝下游有排水设备的情况。
2.按分段法计算
分段法将坝体分为坝体上游段A'F、心墙段FG和心墙下游GD的坝体段3部分，如图20.3所示。以棱体式排水（坝下游有水）为例，说明计算过程。
图20.3 心墙坝棱体式排水（坝下游有水）分析简图
对于A'F段和FG段，分别用式（20.15）和式（20.16）计算单宽渗流量。
对于GI段，仍假设坝体的浸润线为抛物线，将坐标设在下游水面上，坐标原点设在棱体排水的起点，x向左为正，并设棱体排水起点在下游水面以上的水深为h01，GI段的水力坡度J=[（h2-H2）-h01]/L2，平均过水断面面积为A=0.5[（h2-H2）+h01]，则
式中：L2为平均心墙坝厚度下游面距棱体排水起点的距离；h01为棱体排水起点下游水面以上的水深。
由第19章已知，抛物线焦点距抛物线顶点的距离L3=h01/2，当z=（h2-H2）时，x=L2，代入第19章的式（19.26）可得h01为
对于坝的下游无水的情况，将坐标原点移至图20.3中的C点，同样得
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式中：h0为从C点算起的棱体排水起点的水深。
对于褥垫式排水，计算方法与棱体排水的计算方法完全相同。
在实验中测得平均心墙厚度上游面和下游面处的水深h1、h2，单宽渗流量q，坝的上游水深H1，下游水深H2，对于坝下游有水的情况，可由式（20.19）计算出h01，由式（20.18）计算均质土体的渗透系数k，由式（20.16）计算心墙的渗透系数k0；对于坝下游无水的情况，由式（20.21）计算h0，代入式（20.20）求得k，由式（20.16）求得k0。当然，排水设施起点的水深也可以直接在实验中测量。
由于心墙上游的坝体部分对渗流的影响较小，故可假设库水位在心墙上游坝体部分没有下降。设心墙下游浸润线高度为h，浸润线逸出点在下游水面与棱体排水内坡面的交点C处，下游水深为H2，如图20._4所示，如果采用图20.4的坐标系，坐标原点O设在坝的底部，设心墙的平均厚度为
，
用式（20.1）计算，坐标原点O距C点的水平距离为LOC，文献[3]给出了有棱体排水的心墙坝的简化计算方法，心墙段的单宽渗流量为
图20.4 心墙坝棱体排水（坝下游有水）分析简图
通过下游坝体的单宽渗流量为
浸润线方程为[4]
式中：h为平均心墙厚度下游面的浸润线高度。
在实验中测量出H1、H2、q和h，可以由式（20.23）求得k，由式（20.22）求得k0。