进水闸设计

（6） 引水枢纽水力计算 ① 正常蓄水位确定

进水闸引水流量采用下列公式计算：

0e 'h Q B σμ=0

Q —过闸流量（m 3/s ）；

'σ—孔流淹没系数； μ—孔流流量系数；

h e —孔口高度； 0

B —闸孔总净宽（m ）；

H —计入行近流速水头的堰上水深（m ）；

g —重力加速度，可采用9.81（m 2/s ）。

新营渠首设计引水流量为0.40m 3/s ，要确保引水达到设计流量，根据孔流公式计算，进水闸闸前水深为0.5m 。所以确定正常蓄水位为进水闸闸底高程加0.5m 为2424.00m 。此时堰前水深为1.0m 。

②洪水位确定

泄冲闸泄流能力计算，采用非淹没宽顶堰公式进行计算：

3

2

0Q mB ε=

Q —过闸流量（m 3/s ）；

B —闸孔总净宽（m ）；

ε—侧收缩系数；

m —流量系数； 0

H —计入行近流速水头的堰上水深（m ）；

g —重力加速度，9.81（m 2 /s ）。

开敞式WES 型实用堰的泄流能力按下列公式计算：

32

c s Q m εσ=

[]

k 010.2(1)o

H n nb

εζζ=-+- Q —流量，m 3/s ；

B —溢流堰总净宽，m ，定义B=nb ；

b —单孔宽度，m ；

n —闸孔数目；

H —计入行近流速水头的堰上水深（m ）；

g —重力加速度，9.81（m 2 /s ）。

m —二维水流WES 实用堰流量系数； c —上游堰坡影响系数；

ε—闸墩侧收缩系数； 0ζ—中墩形状系数； k ζ—边墩形状系数；

s σ—淹没系数；

根据水利计算成果，在设计工况下（泄冲闸正常开启）泄洪时，设计洪水位为2424.44m ，泄量Q=36.30m 3 /s ；校核洪水位为2424.95m ，泄量Q=50.11m 3 /s 。枢纽泄洪情况见表3-4。

泄洪情况

③闸顶超高

依据《水闸设计规范》（SL265-2001），水闸闸顶高程应根据挡水和泄水两种运用情况确定。挡水时，闸顶高程不应低于水闸正常蓄水位（或最高挡水位）加波浪计算高度与相应安全超高值之和；泄水时，闸顶高程不应低于设计洪水位（或校核洪水位）与相应安全超高值之和。所以，闸顶超高计算分别按照以下情况进行计算，取其最大值：

a挡水时，闸顶高程=正常蓄水位+相应安全超高+波浪计算高度

b泄水时，正常运行((泄冲闸全部开启)

闸顶高程=设计洪水位+相应安全超高

闸顶高程=校核洪水位+相应安全超高

依据《水闸设计规范》（SL265-2001），按莆田公式进行波浪高度计算，计算

式中：hm—平均波高（m）；

W—计算风速（m/s）；22 m/s

D—风区长度（m）；200m

Hm—风区内的平均水深（m）；2.0m

经上述计算：平均波高hm=0.15m；

a 挡水时：闸顶高程=2424.00+0.15+0.3=2424.45m。

b 泄水时，正常运行(泄冲闸全部开启)

设计洪水位：闸顶高程=2424.44+0.5=2424.94m。

校核洪水位：闸顶高程=2425.10+0.4=2425.50m。

所以设计工况下（泄冲闸正常开启），闸顶高程为2425.50m，此时闸墩高度为2.50m。

具体计算成果汇总如下表3-5。

闸顶超高计算成果表