[發(fā)明專利]一種低水頭水閘下游消力池建造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710245128.8
• 申請(qǐng)日: 2017-04-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107090809B
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃智敏;付波;陳卓英;黃健東;陸漢柱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣東省水利水電科學(xué)研究院
• 主分類號(hào): E02B8/06
• 分類號(hào): E02B8/06
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 胡輝

本發(fā)明公開(kāi)了一種低水頭水閘下游消力池建造方法，根據(jù)水閘閘門全開(kāi)敞泄或水閘上游為正常蓄水位時(shí)，區(qū)分不同情況對(duì)水閘下游消力池長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算。本發(fā)明方法根據(jù)水閘閘門全開(kāi)敞泄或水閘上游為正常蓄水位的不同情況對(duì)水閘下游消力池長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算，避免了現(xiàn)有技術(shù)中只按照水閘最大泄洪流量計(jì)算的消力池導(dǎo)致計(jì)算的長(zhǎng)度明顯偏大，從而避免造成工程量增加和投資的浪費(fèi)。本發(fā)明作為一種低水頭水閘下游消力池建造方法，可廣泛應(yīng)用于水利工程領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及水利工程領(lǐng)域，尤其是一種低水頭水閘下游消力池建造方法。

背景技術(shù)

通常，在河道上修建的攔河水閘工程，其上、下游水位差一般較小，即水頭較低。低水頭水閘運(yùn)行的特點(diǎn)為泄洪流量大、水位差較小，其泄洪消能多采用底流消能方式。由《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL265)有關(guān)的消力池計(jì)算公式分析，消力池長(zhǎng)度L_sj隨消力池躍后水深h₂與消力池進(jìn)口收縮斷面水深h₁(即躍前水深)的差值(h₂-h₁)增大而增加，而消力池進(jìn)口收縮斷面水深h₁、躍后水深h₂以及其差值(h₂-h₁)等隨水閘的泄洪流量增加而增大，因此，消力池長(zhǎng)度隨水閘泄洪流量增加而增大，其通常可由水閘最大泄洪流量來(lái)確定，如圖1所示。

對(duì)于平原地區(qū)河流或閘上、下水位差較小的水閘，在水閘最大泄洪流量泄流條件下，其上、下游水位差較小(如《水閘設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL265)規(guī)定，一般情況下，平原區(qū)水閘的過(guò)閘水位差可采用0.1～0.3m)，出閘水流多呈波狀的明渠流流態(tài)，閘下游消力池?zé)o水躍產(chǎn)生。此時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)方法按水閘最大泄洪流量計(jì)算的消力池長(zhǎng)度會(huì)明顯偏大，造成工程量增加和投資的浪費(fèi)。

水閘下游消力池運(yùn)行的水力條件和流態(tài)等較復(fù)雜，水閘泄流調(diào)控運(yùn)行可分為兩種方式：一是在水閘上游為正常蓄水位條件下，保持水閘上游水位為正常蓄水位，水閘閘門局部開(kāi)啟、控泄運(yùn)行，此運(yùn)行方式水閘上、下游水位差相對(duì)較大，如圖2所示；二是當(dāng)上游洪水來(lái)流量較大時(shí)，若仍保持水閘上游為正常蓄水位、水閘閘門局部開(kāi)啟控泄的運(yùn)行方式，無(wú)法滿足水閘泄洪的要求，因此，水閘閘門需全部開(kāi)啟敞開(kāi)泄洪，以確保工程的安全運(yùn)行，此運(yùn)行方式水閘上、下游水位差相對(duì)較小，如圖1所示。

通常，在給定的水閘泄流水力參數(shù)的條件下，根據(jù)工程的具體條件，可先計(jì)算和確定水閘下游消力池的池末端尾坎頂高程、池深等，然后再計(jì)算和確定消力池的長(zhǎng)度。目前，水閘下游消力池池末端尾坎頂高程、池深等的計(jì)算和確定的方法相對(duì)較成熟，其可參考相關(guān)的文獻(xiàn)，但沒(méi)有針對(duì)消力池長(zhǎng)度合理性的研究成果，因此在實(shí)際建造過(guò)程中難以避免多余的工程量和投資的浪費(fèi)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的目的是：提供一種保證安全性能、減少工程量的低水頭水閘下游消力池建造方法。

本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：一種低水頭水閘下游消力池建造方法，包括有以下步驟：

A、計(jì)算水閘渲泄最大洪水流量、閘門全開(kāi)敞泄的閘室堰頂上游水頭H和以閘室堰頂起算的下游水深h_s；

B、若水閘閘門全開(kāi)敞泄、最大泄洪流量的h_s/H≥0.8時(shí)，采用步驟D的計(jì)算方法計(jì)算水閘下游消力池長(zhǎng)度；

C、若水閘閘門全開(kāi)敞泄、最大泄洪流量的h_s/H＜0.8時(shí)，根據(jù)現(xiàn)有設(shè)計(jì)規(guī)范計(jì)算水閘下游消力池長(zhǎng)度；

D、在水閘上游為正常蓄水位條件下，根據(jù)水閘閘門控泄的各級(jí)開(kāi)度e計(jì)算水閘下游消力池長(zhǎng)度，并以計(jì)算的下游消力池長(zhǎng)度最大值，選取為水閘下游消力池長(zhǎng)度；

E、根據(jù)上述計(jì)算得到的水閘下游消力池長(zhǎng)度建造水閘下游消力池。

進(jìn)一步，所述步驟D中的水閘閘門控泄的各級(jí)開(kāi)度e對(duì)應(yīng)的水閘下游河道水位為低一級(jí)閘門開(kāi)度泄流穩(wěn)定之后的水閘下游河道水位。