太浦闸泄流能力计算探讨

本文根据太浦闸自1991年开闸泄水以来积累的实测水文资料,利用《水闸设计规范》中的两个公式对太浦闸泄流量进行计算,与实测泄洪流量相比,公式一的计算值偏大许多,公式二的计算值往往偏小。文中应用三次多项式对由实测泄洪流量推得的堰流流量系数进行了拟合,得出了比较适合太浦闸运行情况下的堰流流量系数计算公式。     

堰高对低堰泄流能力影响的分析

在洞庭湖平原众多水利工程中，溢流坝广泛采用了低堰作为泄流建筑物，结合湖南几个低水头工程的模型试验资料和实际运行资料，初步探讨了上游堰高对低堰泄流能力的影响，结果表明，当上游相对堰高小于0．4时，上游堰高的变化对低堰流量系数的影响较大，从提高泄流能力的角度出发，在外部条件允许的情况下，低堰上游堰高应尽可能不小于设计水头的0．4倍。     

琴键堰泄流能力影响因素与计算分析研究

近年来特大洪水和超标准洪水频繁发生,已建水利工程泄流能力不足问题日益突出。琴键堰在适当低水头条件下具有高效泄流效率。归纳了琴键堰主要结构参数对其泄流能力的影响及最佳取值,总结了琴键堰流态对泄流能力的影响,分析了琴键堰发生低水头行为的条件参数。通过对比现有琴键堰泄流能力估算公式,并结合国内外已有试验数据,采用遗传算法拟合推导了基于溢流堰轴线长度L、堰宽W、堰长B、堰高P、进出水宫室宽度比Wi/Wo及上下游倒悬长度比Bo/Bi流量系数计算式,整体误差小于6%。该式计算简单,适用于琴键堰整体泄流能力估算,可根据实际需求选取合适的估算公式。琴键堰主要结构参数的最佳取值及泄流能力的计算方法可为超标准洪水条件下泄流建筑物设计或改建提供估算依据。     

低闸枢纽泄流能力研究

本文通过模型试验和理论分析,研究了低水头闸坝工程的泄流能力及其影响因素,特别是闸底板高程与上游河床的相对高差和淹没系数的影响等,得到了不同淹没度情况下低闸枢纽流量或水位的误差计算式和闸底板与上游河床相对高差对流量系数影响的经验公式,经实际工程验证说明了公式的正确性和适用性。     

用逐步图解法对堰闸流量计算公式系数的再分析

堰闸流量资料整编,多采用流量系数法。由于算得的流量系数是一个变量,因而整编成果不利于电算推流。尤其是沉溺式出流的流量系数的相关因素比较复杂,成果点据散乱,精度不高。为此提出用逐步图解法直接分析流量计算公式,以便于电算整编推流,提高成果精度。最后根据图解求得的流量计算公式,再用水力学出流公式分析流量系数,从而分析它的变化规律。     

一种无闸溢洪道泄流型式──迷宫堰

迷宫堰具有过流能力强，堰前宽度小，结构简单，可广泛应用于枢纽布置受限、泄洪前沿不足无问控制的中低水头溢洪道中、但堰型的水流流态极为复杂，水力计算有其困难。本文借助于水工模型试验手段，对迷宫堰的水流流态；泄流能力，设计等问题进行了初步探讨，可供工程设计参考。     

无闸溢洪道和迷宫堰

迷宫堰轴线在平面上呈折线形,状似锯齿或迷宫（见附图）,故名迷宫堰（Labyrinth weir）。在溢流宽度相同的条件下,迷宫堰溢流前沿比一般的直线堰增长几倍乃至十几倍,因而其溢流能力比直线堰大得多,特别是在低水头的情况下,几乎与溢流前沿长度成正比。     

折线型实用堰过流能力研究

折线型实用堰作为低堰应用于中小型水利工程。通过整理前人研究成果,以及对实测试验资料进行分析,提出了折线型实用堰的界限范围：0.67＜δ/H≤1.5～2.0,且0.5≤P/H,给出了自由泄流时流量系数的计算公式。     

无坎宽顶堰堰流流量系数的探讨

为方便而又精确地确定无坎宽顶堰的堰流流量系数,通过比较、分析几例已建工程水工模型试验数据,指出在进行水闸泄流能力计算或确定水闸规模时,采用SL265—2001《水闸设计规范》中的计算公式,应合理确定堰流流量系数的适宜取值范围.提出在自由出流条件下,按常规设计的闸墩结构和闸室上下游连接段为矩形断面的无坎宽顶堰,堰流流量系数m在0 36～0 375之间取值更为适宜.     

琴键堰增设护墙对泄流能力影响的模型试验研究

为探究在堰顶增设护墙以及护墙高度对琴键堰泄流能力的影响,通过模型试验对比分析了8种不同高度护墙琴键堰的泄流能力,并通过数值模拟对5种不同高度护墙琴键堰各溢流前缘的泄流量、水面形态以及流速分布等特征进行了分析。结果表明:相较于基础体型,增设护墙提高了进口和出口宫室的泄流效率和泄流量占比,提高了侧堰泄流量,减少了侧堰溢流碰撞,提高了水流下泄流速,从而提升了琴键堰的泄流能力;增设护墙高度为堰高的13%时,泄流能力提升最大,当相对水头 H/P<0.20、0.20相似文献   

泄水闸大淹没出流的泄流计算商榷

泄水闸在大淹没出流条件下的泄流能力的计算方法至今尚不完善。笔者在十多座低水头水利枢纽模型试验的经验基础上，再进行大量的断面模型试验研究，提出涵盖面较广的泄流能力的计算方法的雏形，试图对此类工程在建闸后的闸前壅水情况进行较全面地估算。     

琴键堰不同堰高泄流特性的数值模拟

采用基于VOF自由面捕捉的全三维紊流数值模拟的方法,对琴键堰各个流量断面进行了泄流量的分析。通过比较五种不同堰高的琴键堰的泄流情况,分别从各个断面的流量所占的百分比、单宽流量和泄流效率等方面,得出了堰高对各断面的影响,从而得出了堰高越高泄流能力越强的结论,为今后的工程和研究提供参考。     

Experimental study on discharge coefficient of a gear-shaped weir

This study focused on hydraulic characteristics around a gear-shaped weir in a straight channel. Systematic experiments were carried out for weirs with two different gear heights and eight groups of geometrical parameters. The impacts of various geometrical parameters of gear-shaped weirs on the discharge capacity were investigated. The following conclusions are drawn from the experimental study: (1) The discharge coefficient ($m_{\mathrm{c}}$) was influenced by the size of the gear: at a constant discharge, the weir with larger values of a/b (a is the width of the gear, and b is the width between the two neighboring gears) and a/c (c is the height of the gear) had a smaller value of $m_{\mathrm{c}}$. The discharge capacity of the gear-shaped weir was influenced by the water depth in the weir. (2) For type C1 with a gear height of 0.01 m, when the discharge was less than 60 m³/h and $H_{\mathrm{1}}/P$ < 1.0 ($H_{\mathrm{1}}$ is the water depth at the low weir crest, and P is the weir height), $m_{\mathrm{c}}$ significantly increased with the discharge and $H_{\mathrm{1}}/P$; with further increases of the discharge and $H_{\mathrm{1}}/P$, $m_{\mathrm{c}}$ showed insignificant decreases and fluctuated within small ranges. For type C2 with a gear height of 0.02 m, when the discharge was less than 60 m³/h and $H_{\mathrm{1}}/P$ < 1.0, $m_{\mathrm{c}}$ significantly increased with the discharge and $H_{\mathrm{1}}/P$; when the discharge was larger than 60 m³/h and $H_{\mathrm{1}}/P$ > 1.0, $m_{\mathrm{c}}$ slowly decreased with the increases of the discharge and $H_{\mathrm{1}}/P$ for $a/b$ ≤ 1.0 and $a/c$ ≤ 1.0, and slowly increased with the discharge and $H_{\mathrm{1}}/P$ for $a/b$ > 1.0 and $a/c$ > 1.0. (3) A formula of $m_{\mathrm{c}}$ for gear-shaped weirs was established based on the principle of weir flow, with consideration of the water depth in the weir, the weir height and width, and the height of the gear.     

堰式进口溢洪洞设计与水力特性分析

云南晓街河水库工程泄水建筑物采用堰式进口溢洪洞,进口布置开敞式溢流堰,泄槽段采用隧洞型式。由于泄水建筑物结构较为特殊,且上、下游水头差高达79 m,水力特性较为复杂。通过泄流能力、流态、沿程水面线等水力计算分析,并结合模型试验,分析了堰式进口溢洪洞的布置、结构、尺寸等设计要求及水力特性。验证结果表明,设计方案中的溢洪洞泄流能力满足工程要求且流态较好。可为类似工程设计提供一定参考。     

巢湖兆河分洪闸泄流特性试验研究

受周边地形条件及环境限制,巢湖兆河分洪闸与河道呈垂直布置,进流条件不利。针对分洪闸与河道垂直布置这一特征,分别对开敞式和涵洞式分洪闸进行了水工模型进口流态试验分析,结果表明涵洞式分洪闸进流流态优于开敞式分洪闸,能更好地保证各闸孔的均匀进流。针对涵洞式分洪闸方案,研究了分洪闸敞泄和控泄的泄流能力,指出敞泄状态下进口行近流速对流量计算影响明显,在水闸规划设计中,应计入行近流速影响。为改善消能效果及出口水流与下游的衔接,进行了多方案消能防冲改进试验,结果表明尾坎作为一种冲击式消能工布置在挖深式消力池末端,可使出口水流流速分布更加均匀并与下游水流衔接更为平顺,明显增强消能防冲效果。     

浅谈水闸地基容许承载力值的修正

在小型水闸设计过程中，设计者往往忽略修正地基容许承载力，而使水闸工程基础处理的造价大幅增加，本文针对这一设计漏洞，阐明水闸地基容许承载力修正的必要性及其方法，并通过抚远县水厂东排水闸工程地基容许承载力具体修正为，阐述如何修正水闸地基承载力容许值。