平原水闸水力计算中几个问题的初步分析

一、过流计算问题我省平原河道,一般纵坡较缓。由于过闸单宽流量的限制和保留水头的要求,不可能出现较大的过闸水面跌落。因而,平原河道无坎平底闸的过流状态,多属淹没式宽顶堰流。由于各计算公式的推导条件不尽一致,致使计算值、计算值与观测值之间,出现较大的差异。目前,各工     

溢流堰过堰流动的数值计算

工程上溢流堰的过流能力以及堰面压强分布多采用水工模型试验方法确定。利用三维的流动数学模型,κ-ε模型封闭紊流,流体体积分数法(VOF)追踪自由表面,对一座WES实用堰和一座宽顶堰的过堰水流进行了数值模拟。模拟计算结果与物理模型试验结果对比表明,WES实用堰的流量系数计算值为0．4953,其实验值为0．4842,二者仅相差2％左右,计算的堰面压力与实验值吻合较好;计算的宽顶堰流量系数也与实验值非常一致。数值模拟方法是可行的。     

宽顶堰淹没出流水气二相流数值模拟

采用VOF方法对宽顶堰淹没出流进行水气二相流数值模拟,其数值计算结果与模型试验结果比较吻合,表明宽顶堰淹没出流水气二相流数值模拟是可行的.     

宽顶堰闸孔自由出流流量系数推求分析

宽顶堰闸孔出流问题是水利工程中十分普遍的水力现象,为保证设计方案的合理性、确保堰体闸孔工程作用的顺利发挥,必须在确定出宽顶堰闸孔淹没出流条件以及出流具体特征的基础上进行淹没系数取值的合理确定。基于此背景,以潦河灌区泄洪闸、冲沙闸为例,先进行了潦河灌区原解放闸坝宽顶堰闸孔淹没出流情况的理论分析,并提出所采用的水平底闸孔淹没出流计算方法对于宽顶堰淹没出流现象的判别以及淹没系数计算并不适用,并引入了淹没出流修正系数;此后对灌区泄洪闸、冲沙闸闸孔淹没出流过程展开模型试验,并结合试验数据进行了宽顶堰平板闸门和弧形闸门闸后收缩断面特性与闸孔出流及过流能力之间关系的模拟分析,可供水力计算及水利工程运行管理参考使用。     

双向过流平底闸的水力特性探讨

简介平原地区常见的双向过流平底闸的工程结构布置特点，详细分析其水力特性，认为可按无坎宽顶堰理论分析计算该类水闸。阐述判别闸孔出流与宽顶堰堰流、淹没流及自由流的准则与方法，对比分析了几个主要过闸流量计算公式，提出在进行水闸泄流量计算时需要注意的一些细节，并进一步指出要注意科学选用相关计算公式、合理选取主要参数，以降低工程投资。     

浅谈淹没宽顶堰的流量计算

本文研究了常用的两个淹没宽顶堰流量公式，说明采用具有淹没系数的公式计算流量的合理性，并据苏联Ａ．Ｐ．别列金斯基试验测定的淹没系数δ与淹没度ｈ下／Ｈｏ关系表，建立了切近的表达式，利用该表达工妈阿作淹没宽顶堰的流量计算。     

无坎宽顶堰公式计算桥梁壅水的方法探讨

为快速有效利用无坎宽顶堰公式计算桥梁的壅水值,分别利用常用办公软件Excel和常规CAD绘图法对淮北平原某河流一跨河桥梁进行桥梁壅水计算。两种方法河道过流面积A1的计算数值是一致的,桥孔过流面积A2以及桥梁阻水面积A3计算结果之间仅存在极小的误差（小于0.04%）,最后得出的桥梁壅水值基本一致。结果表明利用Excel编辑公式计算桥梁壅水的方法是可靠的,同时提高了工作效率,降低了重复工作量,在类似计算中具有一定参考价值。     

桥梁阻水水头损失计算方法比较

河道水流经过桥墩时, 由于桥墩的阻碍作用, 将产生一定的水头损失。对于本身水力坡降就不大的平原地区 河道, 桥墩阻水引起的水头损失对河道过水能力的影响是至关重要的。通过对 D cAubuisson 公式、 Yarnell 公式、 Henderson 公式、 铁科院李付军公式和无坎宽顶堰公式等常用桥墩壅水计算公式的分析比较, 结合水工模型试验结 果, 认为 Yarnell 公式、 无坎宽顶堰公式的计算结果可以较好的反映桥墩阻水引起的水头损失。     

用微机对水闸宽顶堰过流及消能的计算

文中就微机对水闸，宽顶堰过流及消能的水力计算程序及方法做了简要介绍。推荐的程序能够解决具有平板闸门的水闸及宽顶堰的水力计算问题。在输入原始数据的情况下，计算闸（堰）包括闸孔自由与淹没出流，宽顶堰自由与淹没溢流，这样四种情况下流量及其相应的单宽流量。对没有发生淹没式水跃的情况，进行消力池深度及消力池长度，海漫长度的计算。     

论选低堰闸底板的结构计算

文章从寒地平原的实际出发,探讨了壅引水渠首低堰闸底板结构的计算方法。由于闸孔尺寸的不同,通常采用缝墩分缝,多属宽顶堰;防冻要求入土较深,断面在纵向变差小。经论选,文章推荐里哈切夫（В.И.Лихачев）截条法。     

宽顶堰平板闸门闸孔出流水力计算的实验研究

在水闸运行中经常会遇到各种实际问题,如准确计算下泄流量、流态判别、确定已知泄流量下的上下游水位等。为使平板闸门过闸流量计算准确又方便,根据平板闸门下宽顶堰模型实测数据,对闸孔出流的不同流态进行分析,提出了闸孔淹没出流的简易判别方法并用数学回归分析得到精度较高的自由出流、淹没出流流量计算公式,可供工程水力计算参考。更多还原     

平底水闸设计中闸孔总净宽计算的几个问题初探

通过对廉江市一些规划及建成的水闸工程的设计实践中发现,文献[1]中所给出按宽顶堰淹没出流计算平底闸闸孔总净宽2个计算公式中,其计算结果相差较大,对究竟选用哪一个公式计算更经济合理进行了分析,并对闸孔总净宽计算有较大影响的上下游水位落差及行近流速水头进行了讨论。     

水闸除险加固中堰型的选择

本文结合工程实例及分析计算,综合比较了梯形堰、WES曲线堰、宽顶堰三种堰型的优劣。过流能力比较得出:梯形堰与WES曲线堰侧收缩系数相同,比宽顶堰略大;WES曲线堰流量系数最大,梯形堰与宽顶堰相近。投资比较:WES曲线堰比梯形堰更经济。因此,WES曲线堰为最优堰型。     

蓄水闸始流情况下消力池设计方法

蓄水闸始流情况下消力池的计算是经常遇到的实际问题。根据实验观测认为，当闸下无水闸门突然开启，消力池后海漫水手段上水流现象可视为自由宽顶堰流，以建立始流情况的消力池设计计算方法。还运用相似原理，根据典型水闸消力池设计计算成果，推求实际蓄水闸所需的消力池深度，从而使设计计算大为简化。     

高淹没度下平底宽顶堰流量计算问题探讨

对高淹没度平底宽顶堰流量计算存在的问题进行研究,说明现有的2个基本计算公式之间存在较大的计算误差,通过分析大量的实测资料和试验资料,提出高淹没度下的淹没系数计算公式,并将计算值与实测资料进行比较,得出该公式计算的流量平均计算精度比现有的2个基本计算公式计算精度提高了8%~13%的结论。     

天生桥电站（一级）水轮机能量性能计算研究

根据水轮机能量特性参数要求，建立了水轮机流量预测及各过流部件损失的计算公式，对能量特性进行计算研究。由计算得到的天生桥电站水轮机流量，效率值和试验结果进行了比较，符合较好。     

宽顶堰水流数值模拟分析

本文利用紊流模型模拟了带有曲线自由表面的宽顶堰流的紊流流场,采用VOF法来确定自由表面,采用气液两相流计算模型对宽顶堰流场进行了数值模拟,计算结果与试验数据较为吻合.模拟结果表明,数值模拟是作为研究水利工程中带有自由表面的水流结构的一个强有力的工具,其结果对物理试验也是一个很好的补充.     

基于SPH方法的二维宽顶堰溢流数值模拟

光滑粒子水动力学方法(SPH)是一种基于纯拉格朗日思想的无网格粒子方法,在众多科学和工程领域得到了初步应用。采用SPH方法对二维宽顶堰溢流进行了数值模拟,并利用机群进行并行计算来提高计算效率,将模拟数据与试验数据进行了对比。结果表明,SPH方法可以模拟出二维宽顶堰自由出流和淹没出流时水流流态、水跌、回流区、水跃现象,计算出溢流流量、流速等水力参数,并且采用数据拟合得出与理论相符的断面流速分布图。结果表明了SPH方法可以较好模拟二维宽顶堰溢流中的流速分布以及水面曲线。     

利用FORTRAN编程进行水闸泄流计算应用

某一等枢纽工程设计洪水、校核洪水洪峰流量分别为59700m3/s、67100m3/s,峰高量大。为满足工程运行要求,泄水建筑物共设置了15孔泄洪闸、5孔冲砂闸和1孔围堰改闸。水闸堰型均采用宽顶堰,孔宽不同,堰顶高程各异。现有泄流计算程序多针对单一堰顶高程设计,本工程并不适用。多闸孔、多堰高组合水闸泄流计算是一件繁琐的工作,利用Fortran编写的小程序计算给实际应用带来了极大便利。本文介绍了程序编写的具体过程,并结合具体工程应用实例对程序进行了验证。     

基于GIS的平原河网非恒定流计算模型

运用矩阵标识法求解节点水位方程,并结合地理信息系统(GIS)技术建立的平原河网非恒定流计算模型,具有节省河网基础资料的前处理和提高计算工作效率的特点．