戍浦江河口大闸水力计算

根据试验资料,对戍浦江河口大闸枢纽工程挡潮闸的水力计算进行了探讨,给出各种流态的水力计算公式及流态判别条件,并绘制出闸堰流态分区模式图,为闸门的智能管理打下了水力学基础.     

宁夏汉延渠斗口闸孔出流的水力计算

分析了宁夏汉延渠斗口闸孔出流存在的主要问题。通过试验提出了闸后暗涵自由出流、淹没出流以及有压管流流态的判别方法，提出了相应的 水力计算公式，可供工程采用。     

深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性试验研究

闸门小开度运行时，在闸前水头、闸门槽的影响作用下，闸后水流流态较全开时不同，流态较为复杂。通过物理模型试验与理论分析相结合的方法对深孔有压隧洞平板闸门小开度闸后水力特性进行了研究，结果表明：小开度平板闸门后水流容易出现水流射顶等不良流态现象，流态沿程变化可划分为“收缩段、扩散段及破碎段”3个阶段；闸后水流水舌高度与水舌长度均随闸门开度的增加而减小，随流量的增加而增加；时均压强压力峰值与流量同步增减且压力峰值靠后，闸后底板有负压出现，容易产生空化空蚀破坏。因此在实际工程中，需要采取一定的工程措施来改善小开度平板闸门后水流流态，避免闸后出现水流射顶等不良流态现象。研究成果可为深孔平板闸门小开度的运行与防护提供借鉴。     

平底闸的水力计算问题

本文通过对平底闸水工模型试验大量资料的分析整理,对其泄流流态有了新的认识。由此而提出平底闸水流应划分为三种不同的流态区——自由泄流区、弱淹没泄流区和强淹没泄流区。这三个区的分界线是水流淹没程度,S(=h_a/H_0)<0.660为自由泄流区,0.6600.865为强淹没区。并给出相应的过闸流量系数计算式,从而使对平底闸流态的判别和流量的计算更切实际,有助于中、小型平底闸的水力计算。     

平面弧形双开闸门闸下水流流动特性研究

通过平面弧形双开闸门物理模型试验,对闸门对称开启、不对称开启和浮起运行三种情况的闸下水流流态进行了观测,测量闸门上下游水位、过闸流量、闸门开度等水力参数,分析闸下水流流态,总结出平面弧形双开闸门运行时闸下水流流动的特性。闸门对称开启时,闸下没有影响闸门运行的不良流态,主流居中,两侧回流区对称;闸门不对称开启时,闸门的开度小比开度大时对流态的影响大;闸门浮起运行时,闸下海漫段主流偏于两侧,河道中心部位形成两个强弱周期转换的回流区。     

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     

闸站合建枢纽进水流态的特性研究

闸站合建枢纽容易引起枢纽上下游水流流态的特殊化和复杂化,水流紊乱对水力机组的运行将产生极为不利的影响,影响枢纽高效运行。结合工程实例,阐述两种改善枢纽进水流态的措施,并对优化前后的水流流态进行比较,证明了改进方案的优越性。     

南水北调工程江都东闸加固前后推流过程浅析

作为南水北调东线源头配套工程,江都东闸节制闸经加固改造后,因出流环境、水力要素发生了变化,历年所采用的堰闸流量系数法率定水位流量关系曲线已不再适合当前过闸流量的推求。为更合理地掌握水工建筑物的出流规律,收集了工程加固后淹没孔流流态下10 a的实测流量资料,改用堰闸过水平均流速法,率定出新的水位流量关系曲线,并对逐年的水位流量关系曲线进行对比和分析。     

平底闸闸下水深hz诺模图及流态判别图的研制

水工建筑物测流（水力学公式法）普遍存在着以下问题，流态不易准确判别，淹没出流时闸下水深ｈｚ无法准确侧记；高淹没出流时淹没有度ｈｔ／Ｈ及相对开启ｅ／ｈ常常超出淹没参数αｓ的查读范围，导致无法和水力学公式计算过闸流量及泄量，作者通过柯阿罗斯金公式中闸下游水深ｈｔ与闸下水深ｈｚ的关系，制作了利用ｈｔ，查读ｈａ的诺模图及流态判别图，以便于准确判别流态，淹没有流时迅速查询闸下水深ｈｓ进行泄流计算，及时准确地     

昆仑渠首引水枢纽水工模型试验分析

采用物理模型试验方法对昆仑渠首引水枢纽工程新增引水闸水力特性进行研究,包括不同工况条件下流速、流态以及泥沙冲淤分析,进而对其引水能力、引水角度、防沙效果及闸孔体型等进行优化,并提出改进措施。模型设计为动床正态泥沙模型,按重力准则设计,同时采用图蜡光滑混凝土降糙法以满足紊动阻力相似。结果表明：新建闸方案在引水角度、引流流态、排洪泄流以及来洪冲淤方面均有优越性,闸前过流宽度的收缩和闸后消力池的改建显著增加了昆仑渠首整体过流能力,收缩后河道流速的增大也使水流挟沙能力增强。本次试验的模型设计以及试验方法对相关悬板分层引水工程具有借鉴作用。     

引江补汉工程段中分层减压控制闸布置与体型研究

引江补汉工程段中控制方案将控制闸设置在 164?km 处，以避免局部段内压过高的问题，主要从水动力特性 的角度论证洞线总体布置及控制闸布置与体型的合理性。采用一、三维数学模型与物理模型相结合的复合模型 开展相关研究：一维水锤数学模型用于闸门启闭过程的全线水力过渡过程分析，通过优化计算，得到相对较优的 闸门启闭过程，同时为控制闸段的三维数模与物理模型提供边界条件；三维水气两相流数学模型与物理模型模拟 分析闸室与调流池流态与水面波动、中孔溢流面压力分布等水力指标，同时为一维数学模型提供控制闸泄流能力 曲线。结果表明：当控制中孔弧形门以先慢后快的三阶段变速率过程开启时，可将全线的最大水锤压力压值在规 程允许范围内；中孔溢流面压力分布正常，调流池内水体消能充分，下有压洞进口前沿水面波动较小，未见吸气旋 涡等不利流态。引江补汉工程工程采用段中分层减压控制的总体方案是可行的，控制闸布置与体型合理，研究方 法可供类似工程参考。     

阿格罗斯金公式在平底闸流量计算中的应用

本文针对平底闸在流量计算过程中，普遍存在高淹没孔流时，其相对开启高度ｅ／Ｈ常常超出公式中给定的范围，流态判别较难把握等问题，引进了阿格罗斯金公式，解决闸下水深ｈｚ的求算，并对该公式所涉及的参数进行了确定。然后分别对平板门和弧形门的闸下水深进行了计算，并绘出通过闸下游水深ｈｔ查得ｈｚ的诺模图。在此基础上，又绘制了流态判别图，并就各种流态的判别进行了阐述。     

基于模型试验的导流墩对闸站合建工程通航水流条件的影响研究

闸站合建工程在闸行使通航功能时,导流墩附近出现回旋区、斜流等复杂水力现象,影响着船只通航安全性。采用物理模型试验方法对不同方案下的导流墩进行试验,并对试验结果进行分析。试验在自排工况下,设计了6种不同长度、不同开孔参数的导流墩方案对通航口门区水力特性进行研究。试验结果表明:方案4中导流墩适宜长度及开孔参数,可减小导流墩附近回旋区范围及墩头前斜流区,改善口门区水流流态,为通航提供了良好的水流条件,为类似闸站工程通航口门区整流方案提供参考。     

三维有限元在深孔闸泄流参数计算中的应用

应用无旋流三维有限元方法建立了深孔闸泄流的数值模型，对闸门水力特性进行数值模拟，并与模型试验结果进行了对比，结果表明：在中、高水头情况下，过闸水流的主要水力特性计算结果与试验结果符合较好，建立的模型可用于评价进口段有压流道形式，并可为闸下消能计算提供边界条件。     

三汊河河口闸过闸水流流态改善措施数值分析

针对三汊河河口闸水流偏右侧的不利流态,为寻找改善水流流态的工程措施,采用大范围水深平均二维数学模型,对过闸水流流态进行了模拟研究。在难以改变现有地形的情况下,提出在闸前布置导流墙的工程措施,采用闸前左右岸流速比、水位差以及左右闸孔过流流量占比等参数作为改善效果的评价指标。结果表明,在合适墙长与墙体角度下,导流墙可起到明显的流态改善效果。     

亭子口水电站跌坎消力池减压模型试验研究

采用1:40减压模型,通过测试流态、水下噪声和脉动压力等水力参数,对亭子口水电站闸墩尾部跌坎式底流消力池的空化空蚀特性进行了研究。成果表明：闸墩尾部区域存在强度为发展阶段的剪切流空化,采用8.00 m高度的跌坎消力池后,消力池底板空蚀破坏的可能性较小;但消力池边墙与闸墩内壁侧扩距离较小时,边墙空蚀破坏的可能性较大;消力池边墙与闸墩内壁侧扩距离增至4.20 m时,边墙空蚀破坏的可能性显著降低。     

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。     

低水头水闸下游消力池长度优化研究

低水头水闸下游消力池的水流条件较复杂,水闸出流条件(自由出流、淹没出流)对闸下游的流态和水跃长度影响较大。通过水力模型试验研究,提出了水闸闸门全开敞泄、宣泄最大流量运行条件的下游消力池长度的计算方法:水闸出流为自由出流时,可按现有的水闸设计规范的方法计算消力池长度;水闸出流为淹没出流时,闸下游水跃长度较短或呈无水跃状态,此时,可采用水闸上游为正常蓄水位、闸门控制下泄最大开度泄量计算消力池长度。研究成果可合理地计算和选取低水头水闸下游消力池长度,在确保工程安全运行的前提下,大大节省工程投资。     

东深供水工程闸坝原型测流比测成果分析

为了在东深供水工程实行自动化调控，以便向香港提供长期稳定的供水服务，有关单位对石马河的旗马滩，塘夏和竹塘等４个梯级闸堰进行了泄流量的现场比测率定工作，以求得各闸堰在不同流态时的流量参数值，在各流态之中，主要讨论了自由式闸孔出流，有水跃的淹没式闸孔出流，淹没式堰流等３种情况，分别计算其流量系数ｍ，并进行了方差分析。     

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。