浑河王家湾橡胶坝调洪方式的物模实验研究

［ ］蔡守允 ， ２ 戴杰 ， 张定 安 ， ．水利 工 程模 型试 验 的压 等
强和总力测量系统 ［ ］ Ｊ ．水资源与水工 程学报 ，０ ６ ２０ ，
１（ ）３ ７ ２ ：６—３ ． ８
３ 结论 与 建议
王家湾橡胶 坝作 为浑 河城 市段 的重 要 水 工建 筑物 ，
对 于协调汛期安全度汛 与农 田灌溉用水 矛盾起 着重要 的 作用 。本研究 主要通过物 模实验 确定 了该 坝 的合理控 制 方式 依据本试 验 观测 资料 和泄 流能力 分 析结 果 ， 出 提
［ 参考 文献 ］
［ ］葛维亚 ．水利工程 实用 水文水利计算 ［ ．北京 ： １ Ｍ］ 水
利 出 版 社 ，９０：４—１０ １８ ２ ０．
理公 式 推 求 的 设 计 洪 峰 较 为 合 理。 即 采 用 Ｑ ＝
４ ３７ｍ ／ 为官浔溪出海 口设计洪峰流量 。 ４ ． ｓ
析， 结果表 明 ： 当上游 流量 Ｑ＝４０ ｍ ／ 时 ， ０ ｓ 王家 湾橡胶 坝 应按右 岸塌 落 １孔运 行 ， 验段 范围内水流 均在主槽 内 ， 试 无漫滩 现象 ； 在运 用方式 的操作 中 ， 考虑 到橡胶 坝从 ６孔 挡水溢 流状 态 到 塌落 １孔 ， 一 瞬时 流 量将 达 到 ８０一 这 ０
流速 ： 在断面上用旋浆式 流速仪 观测流速分布 。
１ ３ 实验 方 案 ．
大伙房水库每 年 向下游 供水 ， 最大 流量 为４ ０ｍ ／ 。 ０ ｓ 结合大 伙房 水库 此调度 运用 方 案 ， 本次 研究 主要通 过对
根据 实验结果 ， 右岸塌落 １ 在 孔状态 ， 水位 等于橡胶
Ｍ ａ ．， ０１ ｙ ２ ２
浑 河 王 家 湾 橡 胶 坝 调 洪 方 式 的 物 模 实 验 研 究
吕爱 民 张建 国 ， ， 王 嵩
（ ．沈阳市浑河管理 中心 ， １ 沈阳 １０ １ ；２ １０ １ ．辽 宁江海水 利工程公司 ， 阳 沈 １００ ） １０ ３
［ 要］ 通过 对 浑河 沈 阳城 市段 王 家湾橡胶 坝 的 物理模 型进 行 设计 与 实验 ， 用先 进 实用 的 摘 采 观 测 手段 ， 定合理 的 试验 方案 ， 而获 得 同时满足 防 洪和 生 态 用水的橡 胶 坝调 洪方 式 。 制 从
第１ ８卷 第 ５期
２１ ０ ２年 ５月
水 利科 技 与 经 济
Ｗ ａ ｅ ｎ ｅ ｖ ｎ ｙ Ｓ ｉｎ ｅ ａ ｄ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ａ ｄ Ｅｃ ｎｏ ｔｒ Ｃｏ ｓ ｒ ａ ｃ ｃ ｅ ｃ ｎ ｃ ｎ ｌｇ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖ０．１ Ｎｏ ５ １ ８ ．
（ ） １— ． ４ ： ３
王 家湾橡 胶坝 主汛前 运用方 案如 下 ： 上游 大伙房 的泄 流 量 Ｑ： ０ 。ｓ根据 上述 泄流 能力 分析 ， 家湾 橡胶 坝 ４ ０ｍ ／ ， 王
应按右岸塌 落 １孑 运 行。而 实 际 上 当大 坝 上 游 流量 Ｑ Ｌ
［ ］谢 建斌 ， ５ 付磊 ， 姚激 ． 数值解 析法在水 库调洪 演算 中 的应用研究 ［ ］ Ｊ ．云南水 利发 电，０ ７ １ ：５—１ ． ２０ （ ） ｌ ８
［ ］Ａ． ． ａ ｅ ． ｓ ｆ ｅ ｏｍａｃ ａａ ｅ ｒ ｉ Ｍｏｉ ６ Ａ Ｂ ｌ ｍａＵ ｅｏ Ｐ ｒ ｒ ｎ ｅＰ ｒｍ ｔ ｓ ｎ ｎ． ｋ ｆ ｅ ｔｒ ｇ ｈ ａｅ ａ ｓ Ｃ ∥Ｐｏｅｄｎｓ ｆｈ ｔｒ ｏｉ ｅＳｆｔ ｏ Ｄ ｍ ［ ］ ｒｃｅ ｉ ｅＩ ｅ－ ｎｔ ｙｆ ｇ ｏｔ ｎ
一
７１ ～
林 爱松 ： 小流 域 设计 洪水 计 算方 法 的探讨
明设计 洪水数据符合地 区综合规律 ， 可采用 。
第 ５期
参 照该 省小流 域洪 水计 算适 用 范 围 ， 推理 公式 法 计
算 设计洪水较适合面 积２ ０ｋ ０ ｍ 以下 的小 流域 ， 瞬时单 位 线 使用于面积 （ ０ ５ ０ ｋ ２ ０— ０ ） ｍ 的流 域 ， 因此 认为 ， 采用 推
［ ］李慧 珑 ．水 文 预 报 ［ ．北 京 ： 利 电力 出版 社 ， ２ Ｍ］ 水
１８ ５ ９ ７： ２—１ ３ ２．
５ 结 语
综 上所述 小流域 设计 洪 水计算 ， 在缺 少 实测 资 料 的
条件 下 ， 仅用一 种方 法来 推求 ， 可信 度来 说 ， 得 不客 从 显 观 。因此建议 采用 以推 理公 式法 为 主， 即成 因与 经 验关
本研究 同时 对 主汛 前 河 道 行洪 情 况 进 行 了观 测 分
９０ｍ ｓ 根据溢流 水深 的不同会有一些差异 ） 试验 中流 ０ ／ （ ，
速观测 资料 见表 ３ 。
表 ３ 塌右 一孔时下游流速观测 资料
可 以看 出 此 时右 岸 水 流 流速 剧 增 ， 响 范 围达 到 影
４ ０ ｍ以 上 。 ０
建议对右岸岸 坡进 行 防护 ， 护长 度不 小 于４０ ｍ， 防 ０ 以确 保泄洪安全 。
［ 考 文献 ］ 参
［ ］Ｓ ５— ５ 水工 （ １ Ｌ１ ９ ， ４ 常规） 模型试验规范 ［ ］ Ｓ．
（ 编辑 ： 琳 琳 ） 赵
一
７ — ５
落 的 １ 同时泄流 。在右岸塌落 １ 孔 孔状态 ， 当坝前水位达
到４ ．０ｍ， ７ ０ 即橡胶坝上游 溢流 水深 达到５ ｍ， ０ｃ 总泄 流量
为 ８７ｍ ／ 。 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ ｓ 因此 在 塌 一 孑 状 态 下 完 全 可 以 对 大 伙 房 水 库 Ｌ
的洪流进行安全下泄 。本次实验停 止继续 塌孔的观测 。
［ ］何 薪基 ， ３ 田斌 ， 周建 军． 最优权 给合 模 型与 参数 优化
在安全监测 分 析 中 的应用 ［ ］ 大 坝 观测 与土 工测 Ｊ．
试 ，０ ０ ２ （ ）２ ２ ． ２０ ，４ ５ ：４— ６
［ ］布鲁斯 ・ ・ ４ Ｍ 萨维奇 ， 伟 民 ．反弧形溢洪道水流 的 李 物理模型与数学模型研究 ［ ］ Ｊ ．水利水 电快 报 ，０ ２ ２０ ，
继续对塌 落 １孔状 态下 的水位 、 流量关系进行 观测 ， 观测
成 果 见 表 ２ 。 表 ２ 王 家 湾 橡 胶 坝 塌 落 １孔 时 的 泄 流 能 力
模型试 验研 究 区域 内的 流场 、 面流速 分布 以及 单个 或 断
多 个 测 点 的流 速 矢 量 变 化 过 程 。
１ 泄 洪 物 模 实验 设 计
１ １ 实验场 地 ．
本次实验场地 为辽宁省 水利 厅水科 院根据 水工 相似 性 准则 建立 了浑河 流域 的室 内物理 模 型 ， 该模 型严格 参 照重力相似 准则 ， 研究河 段范 围为浑 河闸 一下伯 官 ， 地形 资料采用 ２ ０ ０ ５年汛后实测 地形 资料 ， 建筑 物采用 现状 存 在 的所有拦河建 筑物和跨河建筑物 。
［ ］水利部长 江水 利委 员会水 文局 ， 利部 南京 水 文水 ３ 水 资源研 究所 ．水利水 电工程设计 洪水 计算手册 ［ ． Ｋ］ 北京： 中国水 利水 电出版社 ，９ ５ １９ ．
［ ］郑 濯清 ．水文 水利 计算 ［ ．北 京 ： 利 电力 出 版 ４ Ｍ］ 水
社 ，９ ５７ １８ ：３—１９ ３． ．
坝Ｎ４ ． ０ｍ时 ， ６５ 流量 为５ ０ ０ ／ ， ５ ．０ｍ。ｓ 其余 ５孔 同右 岸塌
（ 下转第 ７ ５页）
［ 收稿 日期 ］ ２ １ ０ 一Ｏ ０２— １ ９ ［ 基金项 目］ 水 利部科技推广计划项 目（ Ｇ １２ ； 宁省科学 技术 农业攻关计划项 目（ Ｏ １ １０ １ Ｔ １４ ） 辽 ２ ｌ２６ ０ ） ［ 作者简介 ］ 吕爱民 （９ ０一） 男 ， 宁沈阳人 ， 程师 ， 士 ， １７ ， 辽 工 学 主要 从事 流域河务 管理工作 ； 张建 国 （９ １ ， ， 宁 １８ 一） 男 辽 沈 阳人 ， 工程 师 ， 学士 ， 主要从事流域河务 管理工作 ； 王 嵩（ ９ ２一） 男 ， １８ ， 辽宁沈 阳人 ， 工程 师 ， 士 ， 学 主要 从 事水 利 自动化技术研究 工作 ．
（ 辑 ： 琳琳 ） 编 赵
系结合 的方 法 ， 另用地 区综 合规 律 、 位线 法为辅进 行论 单
证， 使成果精 度提高 ， 数据合理 ， 当前来说 ， 在 采用 这样 的 途径 ， 应该是行之有效 的。 （ 上接 第 ７ １页）
［ ］Ｇ ０ ８ ５ Ｂ５ ２ ６—９ ， 防工程设 计规范 ［ ］ ８堤 Ｓ．
河工模型水位 流速 测量 系统 ， 括 Ｚ Ｗ 一２ ４ 测 包 Ｓ ０，０（ 量范 围 ： ４ ｍ） ０— ０ｃ 智能水位跟踪仪 ，Ｌ Ｚ Ｙ— Ｉ型智能 流速 仪， 同时配备 Ｏ Ａ型光纤微 型旋浆测速传感器 。
１ ２ ２ 观 测 数 据 与 观 测 方 式 ．．
水位 ： 在断面上安设水 位观 测管 ， 同时设 置水 位 自动 跟踪仪 。
ｎｔｎ ｌ ａｉ ａ ｏ ＮＡＴ ｏ ｋ ｈ ｐ ｏ ｍｓ ａ ｄ Ｓ ｆ ｔ ｎ ｇ — Ｏ Ｗ ｒ ｓ ｏ ｎ Ｄａ ｎ ａｅｙ Ｍａ ａ ｅ
ｍ ｅ ｔａ ｗｎｓｒａ Ｖａｌｙ １ ９７： ５ — ５ ｎ ｔＤｏ ｔｅ ｍ ｌｅ ｓ． ９ ４ ０．
＞２０ ０ ｓ ， ２ ．７ｍ ／ 时 王家湾橡 胶 坝 已应 按 右岸 塌落 １孔 方 式运行 。根据右 岸塌 一孔 状 态下 观测 的岸坡 流速 资料 ，
２ 实验 结 果 分析
试验 中 ， 首先对 王家 湾橡 胶 坝 ６孑 挡 水 状态 下 的水 Ｌ 位、 流量关 系进行观测 ， 以此确 定橡 胶坝在 挡水状 态下溢
流 能 力 、 测 成 果 见 表 １ 观 。 表 ｌ 王 家 湾 橡 胶 坝 充 气 溢 流 时 的 泄 流 能 力
１ ２ 实验观 测设 计 ．
１ ２ １ 观 测 系统 ． ． 流场实 时测量 系统（ Ｄ ） 实现 对大 范围 的恒定 流 Ｖ ＭＳ ，
或非恒定流试验表 面流场 的实 时测量 ， 快速 、 确地得 到 精
根据实 验结 果 ， 坝上 水头 已经 达 到０ ５ｍ， 到 塌坝 ． 达 的水位时 ， 流量 Ｑ＝２０ ０ ｓ远小于４０ｍ ／ 。 ２ ．７ｍ ／ ， ０ ｓ本试验
［ 关键词 ］ 橡 胶 坝 ； 模 试 验 ； 洪 ； 河 物 调 浑
［ 中图分类号 ］ Ｓ５ １７ ［ 文献标识 码］ Ｂ ［ 文章编号 ］ １０ ７ ７ （０ ２ ０ ０ ７ ０ ０６— １５ ２ １ ） ５— ０ １— １ 王 家湾 橡胶 坝充气 和塌 坝两 种状态 进行 泄流 能力模 拟 ， 确定 王 家湾橡 胶坝 的泄 洪能力 和运 用方 式 ， 实验原 则是 以尽量小 的塌孔 泄洪维护大坝 的安全运行 。
王家湾橡 胶坝位 于浑河 干河 子拦河 坝下６ ８ ｍ， ．６ｋ 设
计标准 为 ５ Ｏ年一遇 的洪水 ， 该坝 的合理控 制运用对 于协
调 汛期 安全 度汛 与农 田灌溉 用水 矛盾 起着 重要 的作用 。 本 次研究 主要 通过 物模 实验 手段 ， 定王 家湾 橡胶 坝的 确
泄流能力 ， 结合上游大伙 房水 库 的控 制方 式 ， 出洪 流期 提 问王家湾橡胶 坝合理 可行的运用调度方案 。