定流量调度时三河闸开高确定方法研究

科学合理利用洪泽湖水资源,其主要口门三河闸须精准调度运行。研究定流量调度时三河闸 闸门开高的精准确定方法。采用规范确定的水闸出流公式,结合2004年至2016年流量实测资料和长期 调度运行实践,提出确定闸门开高的经验公式。重新率定三河闸淹没孔流、淹没堰流关系曲线,绘制三 河闸调度流量差－上游水位变幅值关系曲线和三河闸（中渡）流量－水位关系曲线,分析三河闸孔流和 堰流分界值确定方法,提出了定流量调度时确定三河闸闸门开高的方法。2016年测流数据表明,此方法 预测流量的最大绝对误差为5．74％,误差小于5％的概率达84％;可靠性较高,可用于三河闸精准控制。     

调水工程输水渠道堰闸流量计算方法探讨

调水工程输水渠道堰闸流量计算方法的准确性是运行调度数字化、信息化的关键水力条件。传统的堰闸流量计算方法是先进行孔流、堰流判别,再根据相应的经验公式进行计算,其孔、堰流判断条件为闸门的相对开度e/H。经试验研究及理论分析论证认为:传统计算公式中以e/H=0.65作为宽顶堰孔流与堰流的判断条件,仅适用于自由出流状态。调水工程输水渠道堰闸工程正常运行条件一般为大淹没孔流,传统方法计算流量误差较大。通过系列模型试验数据的拟合,提出了特定条件下调水工程堰闸流量计算方法。     

山东德州四女寺南进洪闸过闸流量分析

采用理论计算分析与模型试验相结合的方式,通过研究堰流和孔流的界限、影响闸孔出流流量偏离与闸门上下游水位、闸门开启高度等因子的定量关系及自由出流和淹没出流的条件,确定弧形闸门的流量系数、淹没系数和垂直收缩系数等,得到四女寺枢纽南进洪闸的水力计算方法,找到影响弧形闸门闸孔出流的流量、开启高度、上下游水位差的表征关系式,并通过试验和经验图表进行了验证.     

嘉峪关水文站堰闸推流探讨

针对讨赖河嘉峪关水文站堰闸推流方法做了详细的分析论证。根据实测资料,绘制出堰闸前水头h_u—流量系数C_1、溢洪坝上游水头h_u—流量系数C_1及闸门开启高度与闸前水头之比e/h_u—孔流流量系数M等关系曲线图,找出堰闸出流规律,确定出流流量计算公式,推求自由式堰流和孔流流量系数及溢洪坝流量系数,并率定得出经验公式。在Excel电子表格中编制出孔流流量计算模块,完成推流计算,解决了复杂的测验和整编过程。     

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.     

双向翻转弧形闸门的过闸流态及泄流能力研究

双向翻转弧形闸门可根据运行需要,动水双向启闭,过闸水流形态为可为宽顶堰流、薄壁堰流,也可为孔流,门型较为新颖。以上海新石洞水闸改造工程为背景,进行了该新式水闸的水工水力学模型试验,研究了双向翻转弧形闸门的过流方式,根据试验结果分析了不同过闸形态时的综合流量系数规律及过流能力的计算方法,希望能为类似水工闸门的水力设计提供参考。     

张家港市堰闸流量系数率定

充分利用现有的水工建筑物测流,可以大幅度地减少工作量,提高测验精度。在推算流量之前,必须实测流量以率定流量系数,找出流量系数与某些相关因素,如水头、上下游水位差、闸门开启高度等之间的关系。 江苏省有些水闸经长期使用,闸孔边壁与底板平整度、上下游河道断面形态等均发生了不同程度的变化,因而流量系数也发生了相应的变化。     

刘家道口节制闸泄流曲线研究

根据刘家道口闸开闸泄水以来2008—2011年积累的实测水文资料,利用水工建筑物测流SL20—1992规范公式对刘家道口闸泄流量进行分析计算,分别计算包括行近流速的过闸流量和不计行近流速的过闸流量,两者进行对比,得出考虑行近流速水头计算的过闸流量偏大,结合实际情况考虑李庄闸回水影响得出了比较适合刘家道口节制闸运行情况下的堰流、孔流流量系数计算公式。结合ADCP实测流量点据,绘出了刘家道口节制闸自由式孔、堰流泄流曲线,淹没式孔、堰流泄流曲线。     

实用堰式闸坝水力计算程序设计

在进行实用堰式闸坝的水力学计算或水库泄洪时闸门的开启调度中,常常遇到以下两类问题: 其一:已知泄流量、孔数、孔宽、上下游水位及堰顶高程等,求闸门的开启度; 其二:已知闸门的开度、孔数、孔宽、上下游水位及堰顶高程等,求孔流或堰流流量。根据闸门的开度e与上游堰上水深H之比小于或等于大于0.75,可分为孔流和堰流。     

基于室内试验水闸开度对水流特性影响分析

在水闸的水力参数设计中,流量设计十分重要。合理控制水闸开度不仅可以使水闸下游流量均匀分布,还可以防止河道两岸和河床的水土流失。为分析不同水闸开度对水流特性的影响,采用Fluent数值模拟方法,引入能量耗散和流动阻力,分析对比了不同闸门开度下RNG k-ε、RNG k-ω和RSM湍流模型对流体速度分布和能量系数的影响,并通过室内水闸试验进行验证对比,研究结果可为相关工程提供参考。     

水闸规模对河道水动力水环境的影响研究

水闸规模与所处河道宽度的差异一定程度上会阻碍水流流通,造成水体置换周期延长,极易诱发水体富营养化,故确定水闸建设规模对河道水动力水环境的影响对维护水安全具有重要意义。以上海市青浦区跃进圩区内的闸坝为研究对象,采用一维水动力水质模型模拟预测了不同闸宽条件下跃进片各断面最大流量、总进水量等水动力变化特征以及COD、NH3-N、TP等营养物质的浓度变化,探讨了圩区水闸闸孔宽度与河道断面匹配关系,分析了闸孔宽度变化对水量水质的影响。模拟结果表明：闸门宽度的增加将直接引起过闸的最大流量线性增大,而总进水量与水质改善情况更大程度地受限于闸门河宽比。在现有引排水量及闸泵调度规则下,跃进片区的临界闸门河宽比约为2/5。     

昌平南庄水库堰闸泄流研究

通过水力学公式推求昌平南庄水库的堰流和孔流,并应用Excel中的规划求解功能绘制闸门各开孔情况下的闸门曲线,以及通过Visual Basic (VB)程序查询功能的应用.最终通过简单输入闸上水深、闸门开度及闸门开启孔数直接查询泄流流量,为南庄水库的水量调度工作提供了数据支撑.     

U形渠道弧底平板闸门水力性能研究

为解决灌区U形渠道缺少流量测控设施的问题,根据U形渠道断面尺寸设计一种弧底平板闸门,由闸板和闸墩组成。设计1∶1、2∶3、1∶2共3种收缩比的闸门,采用原型试验和数值模拟相结合的方法研究弧底平板闸门的水力性能。结果表明：不同收缩比的闸门水面线变化规律基本一致,但水头损失随着收缩比的减小而增大。优选收缩比为1∶1的弧底平板闸门作为U形渠道测控设施,建立闸孔出流测流公式。通过Flow-3D软件得到渠道弧底平板闸门上、下游断面水流流速和佛汝德数沿程分布规律,不同开度下的闸前流速分布规律一致,最大流速位于中垂线处自由水面中心以下区域。闸门上游佛汝德数小于0.5,符合测流条件,下游佛汝德数最大值的区域集中于闸后贴近渠壁两侧的自由水面。研究结果可作为U形渠道测控设施的设计和优化提供依据。     

泄水闸门收缩系数对判别条件的影响

泄水闸门广泛应用于明渠水流控制。通过闸门的水流依尾水深不同可能是明流也可能是淹没水流。通过测定允许明流通过的最大尾水位可以确定水流是明流还是淹没水流，这就是所谓的判别条件。以明流和水跃的基本公式为基础，推导出了一个以收缩系数为参数的判别条件的理论公式。用两种不同类型闸门的试验数据对该公式加以检验，结果表明：收缩系数随闸门类型而变，且对判别条件产生影响。如果上游水深一定，弧形闸门与垂直提升闸门相比，由于收缩系数较大，不易产生淹没水流。本研究结果对泄水闸门的设计和运行都是有益的。     

淮阴闸工程加固后淹没式孔流定线接流过程浅析

淮阴闸节制闸工程加固后,水位流量关系曲线因出流条件发生了变动,严重影响了流量测验及资料整编的精度,为了精确掌握水工建筑物的出流流量,使用超声波多普勒流量流速剖面仪ADCP等测流仪器,对淮阴闸淹没式孔流状态下的各级流量进行了多次测验,分析并率定出新的淮阴闸淹没式孔流水位流量关系曲线。     

淮阴闸工程加固后淹没式孔流定线推流过程浅析

淮阴闸节制闸工程加固后,水位流量关系曲线因出流条件发生了变动,严重影响了流量测验及资料整编的精度,为了精确掌握水工建筑物的出流流量,使用超声波多普勒流量流速剖面仪ADCP等测流仪器,对淮阴闸淹没式孔流状态下的各级流量进行了多次测验,分析并率定出新的淮阴闸淹没式孔流水位流量关系曲线。     

闸孔出流流量推算方法研究

针对传统的孔流情况下流量系数关系曲线受闸门开启高度影响及关系曲线底部点据密集,上部稀少,点据分布极不均匀,不利于中上部系数分析等特点,提出了用闸上下水位差(或闸上水头)与闸孔过水断面平均流速建立相关关系来定线推流.所定关系曲线具有上下点据分布均匀,相关关系较高,无系统性偏差,且不受闸门变化的影响等优点,且此方法计算方便,推流简单,可推广应用于同类型无流量系数的拦河闸推求其孔流情况下的流量及过水量.     

某枢纽工程1号深孔不同水位条件下闸门运行水力特性试验研究

运用重力相似准则,对某枢纽工程1号深孔进行模型试验,通过观测在不同水位、不同闸门开度条件下的深孔水流流态、水面线和掺气空腔长度等物理量,复核了原设计方案的合理性,也为以后类似工程的设计提供了试验依据。     

岸堤水库溢洪闸堰流——孔流流量的试验分析

根据岸堤水库溢洪闸的工程实例,通过模型试验和现场实测对比理论计算得到孔流与堰流的关系式,把堰流的试验结果推广到闸门控制泄流上,取得成功。该方法可广泛应用在类似水库溢洪闸中。     

闸门调度对下游水体COD浓度衰减的敏感性分析

为定量讨论单一水闸的多闸门调度对下游COD浓度衰减的影响,采用2009—2011年在北运河杨洼闸上下游进行的实地监测数据,通过结合人工神经网络与修正的一维污染物衰减模型,建立了单一水闸多闸门调度对下游水体COD衰减影响的数学模型;并使用权值分析法、Sobol法对该模型进行全局敏感性分析,分别得到上游来水COD浓度、纵向距离、水闸开孔数、开闸高度的一阶敏感性指数和总敏感性指数。结果表明:Sobol方法在神经网络模型敏感度分析中的定量化结果与权值分析法一致;杨洼闸对水流的控制作用明显,且增减开闸孔数比升降闸门高度可更有效地控制流量大小;降解系数与弥散系数的变化对河道内COD的衰减过程影响很小,且通过闸门调度改变水力条件也不会显著提高两者的影响力,COD浓度的衰减主要依靠稀释作用;影响COD降解过程的因素排序为:上游来水COD浓度,纵向距离,水闸开孔数,开闸高度。