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.     

南水北调中线干线节制闸过流公式率定及曲线绘制

南水北调中线线路长、分水口门多、无在线调蓄水库,且正处于初期运行阶段,需逐步建立健全各类闸门技术档案,尤其是率定各类闸门过流公式和绘制闸门控制运用图表,这对于精确实施渠道控制、指导闸门日常控制操作、保障输水调度安全具有重要意义。以刁河节制闸为例,基于量纲分析法,在孔流条件下利用南水北调中线干线通水运行观测数据开展了节制闸过流公式率定,并在此基础上绘制出节制闸不同闸前、闸后水位差下的过闸流量与闸门开度关系曲线。结果显示：量纲分析法物理概念比较清晰,公式形式较为简单,率定工作量大大降低,实测流量与计算流量误差基本在±6%之间,而平均误差约为3%,率定精度较高,具有较强的实际应用和推广价值;同时节制闸过闸流量曲线的绘制,为日常调度人员掌握过闸流量变化、适时开展闸门调度提供了决策依据。     

三河闸淹没式堰流水位流量关系初探

三河闸节制闸作为洪泽湖洪水出流的主要水利工程,在其控制运行中多次出现淹没式堰流流态,为了能够更合理地掌握水工建筑物的出流规律,使流量推求更加精确,根据三河闸淹没式堰流流态下的历年实测流量资料,对其测验数据进行分析并率定出三河闸淹没式堰流的水位流量关系曲线。     

水闸测流孔 堰流分界点实验分析

利用水闸测流量 ,因省时、省力、精确 ,倍受广大水文职工的青睐 ,测流实验就是要率定孔流系数线和堰流系数线 ,进而推求过闸流量。率定工作中的难点 ,就是确定孔、堰流分界点 ,分界点确定的准确性关系到水闸测流的精确度。以下从 4个方面对孔、堰流分界点的确定作一些探讨。1　标准堰型的孔堰流分界点　　堰流与孔流是 2种不同的水流现象 ,堰流不受闸门控制影响 ,水面线为一条光滑的降落曲线 ,而孔流受闸门控制影响 ,闸门上、下游水面不连续 ,两者的水流特征及过水能力不同。对一个水闸在一定条件下属于堰流 ,在另外的条件下就变成孔流 ,这…     

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.     

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。     

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.     

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。     

淮河入江水道三河闸控制段行洪能力分析

入江水道是洪泽湖的主要泄洪河道,约排泄70％以上的淮河洪水入江.利用水位流量法、水面曲线法计算分析入江水道的行洪能力,结果表明:入江水道整治后,三河闸控制段行洪能力得到提高,基本达到设计要求.根据2018、2020年实测水文资料,建立蒋坝水位—三河闸最大行洪流量关系曲线,为防汛抗旱精准调度提供理论依据.     

闸孔出流定线方法浅谈

万福闸淹没孔流历年来一直采用堰闸流量系数法推流,由于受到闸门开启高度和下游潮汐涨落影响,关系曲线点据下部密集,上部稀少,点据分布极不均匀。笔者通过对堰闸流量定线方法的简要综述,详细介绍堰闸流量系数法与堰闸过水平均流速法在万福闸孔流推流中的具体应用,并通过误差精度和相关关系的分析比较,判别出适合万福闸孔流推流的定线方法。     

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。     

基于流态辨识的弧形闸门过流计算

过闸流量的精确计算是实现调水工程闸门自动控制、调度运行系统仿真和工程适时、适量供水的重要前提。在闸后收缩断面为低弗劳德数(约Fr1.7)的淹没孔流条件下,现有弧形闸门过流计算的经验系数模型和量纲分析模型流量预测误差较大。基于已有试验数据分析,研究提出了闸孔淹没出流的高Fr区和低Fr区的流态辨识参数——综合能耗系数Er,定义为相对开度e/H和潜流比Xr之和,即Er=e/H+Xr,相应的流态辨识方法为:Er1为高Fr的部分淹没孔流,Er≥1为低Fr的完全淹没孔流。针对闸孔出流的不同流态,即自由孔流、部分淹没孔流和完全淹没孔流,分别建立相应的流量计算模型,采用最小二乘辨识进行模型参数的估计,实例验证表明流态辨识模型整体的预测精度较高,80%预测流量的相对误差|EQ|±10%,且EQ近似呈正态分布。本文提出的流态辨识方法和计算模型为过闸流量的精确计算提供了新的思路和方法。     

图解分析法在芒稻闸流量资料整编中的应用

确定水位流量关系曲线的定线方法是流量资料整编的重要环节。由于芒稻闸水文特性比较复杂,多次改变定线方法,也未得到精度较高的成果。现在通过对堰闸流量系数法、堰闸过水平均流速法和图解分析法的对比、分析,得出采用图解分析法定线,所得成果最好。因此决定采用图解分析法整编芒稻闸淹没孔流流量资料。     

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。     

闸槽结合机翼型量水槽试验研究

文章从试验的角度对U形渠道机翼形量水槽分别进行堰流试验和闸槽结合试验。采用量水槽和闸门放在渠道同一位置,测量出不同流量下的上游水位变化以及同一闸门高度、不同流量情况下的自由出流和淹没出流水位的变化等数组数据,所测流量范围Q=8.866l/s～77.672l/s,运用数学拟和方法,分析出了机翼形量水槽以及闸槽结合的流量公式。     

基于汊点水位预测校正的闸控河网水动力模拟

为弥补汊点水位预测校正法在含闸(泵)河段水力要素模拟中的不足,针对平原河网常见的平底水闸,提出利用闸门水流连续条件,联立闸门过流方程与河道追赶方程以求解含闸河段各水力要素的计算方法,并具体给出堰流、孔流等不同流态的判别方式及其处理方法。通过将联立方程组转化为关于闸上下游水力要素的一元函数方程,推导得到适用牛顿迭代法的不同流态函数系数公式,相关方法可与汊点水位预测校正法求解耦合。经浙江省温黄平原河网实例验证,该方法对内河闸站、排海口门闸站等多类型、复杂调度闸站均可适用,计算水位过程与实测过程拟合良好,并显示具有较高的计算效率和稳定性,可为平原闸站规划、闸群联合优化调度等研究奠定基础。     

雅砻江大型水电站泄流曲线率定方法研究北大核心

根据电站水库的特性和电站机组带负荷的运行特点,以及泄洪闸门的运行要求,确定了选用水位流量关系和流量系数法进行泄洪闸门泄流曲线率定,并对率定结果进行了分析,得出基于综合流量系数经验取值求得的泄流数据更为合理,而关系曲线法率定的结果实用性较高便于在日常水库调度中推广。     

落差指数法在沿江大型水闸淹没堰流定线中的应用

水文规范中指出水闸淹没堰流通常采用堰闸流量系数法定线推流,但由于水闸堰流时,上下游水位差很小,水位观读误差对流量的精度产生较大影响,无法满足定线精度要求。笔者结合实测流量资料,引入落差指数法率定水位流量关系曲线,精度完全满足规范要求,可在沿江受潮汐影响的大型水闸中推广应用。