葫芦湾枢纽泄水闸泄流能力研究
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及上 下游 与天然 河道 连接 的 １ １ ：０斜坡 。
２ 模 型 设 计
模型按重力相 似准则 Ａ＝ 。 设计 ， Ａ ／ ２ 需满足阻力相似和水流连续性相似要求 ， 另外还需满足紊流条件和
不受 表 面 张力 影 响 。 据 资料 分 析 ， 根 选取 Ａ ３ 为该 断面 模 型 比尺 ， 计 算得 出流 速 比尺 Ａ＝ ， 量 比尺 ＝ ６作 经 ６ 流
基金项目 ： 交通运输部科技项 目（０ ９ ２ ２４ ６ ）中央级公益性科研 院所基本科研业务费专项资金 项 目（ Ｋ ０ ００ ） ２ ０ ３ ８２ ０ １ ； Ｔ Ｓ ７ ２ １ 作者简介 ： 孟德臣（９ ３ ）男 ， １６ 一 ， 河南省宁陵县人 ， 高级工程师 ， 从事港航工程勘测设计 和建设管理工作。
摘 要： 基于相关 资料 ， 通过 断面模型试验研究 了葫芦湾枢纽设计 中的单孔泄水闸泄流能力问题 ， 发现枢
纽原设计方案试验 中， 在洪水期水 闸单孔泄流能力不能满足要求。 通过分析该水 闸泄洪时的水力特性 ， 采 取降低闸底 板高程 的措施有效地解决 了问题 ， 优化 了泄水 闸结构设计 ， 并通 过试验描绘 出单孑 水 闸的泄 Ｌ 流曲线 ， 为枢纽建设提供了必要 的技术支撑。
Ｂｏ ｒｐ ｙ ＭＥ Ｇ Ｄ —ｈｎ １６ 一 ， ｌ，ｅｉ ｎｉｅｒ ｉｇａ ｈ ： Ｎ ｅｃｅ （９ ３ ）ｍａ ｓｎ ｒ ｇ ｅ． ｅ ｏｅ ｎ
２１ ００年 ８月
孟德 臣 ， 等
葫 芦湾 枢纽 泄水 闸泄 流能力 研究
２３ ８
３ 原 设 计 方 案 试 验
水 闸是本枢 纽 工程 的 主要 挡水 及泄 水建 筑 物之 一 ， 其泄 流 能力 的不 足往 往 对枢 纽 上游 防洪 工程 产生 不 利影 响 ， 因此选 择 洪水 期进 行 试验 。 纽泄 水 闸按 ２级 建 筑物 设计 ， 枢 其设 计 洪水 标 准 为 ５ 一 遇 ， 应洪 水 ０ａ 相 流量 为 ３００ｍ／； 核洪 水标 准 为 ３０ａ一遇 ， ０ ３ 校 ｓ ０ 相应 洪 水流 量 ３５０ｍ３ ， ０ ／ 当上 游来 流量 为 ５ ６ｍ／（ ｓ ５ ３ 枢纽 控 ｓ 制流量 ） ， 时 枢纽 开始 全部 敞泄来 流 。 考虑 不利 情况 ， 枢纽下 游 ２ ． ｋ 的周 口船 闸 回水线 水位 作 为坝 下控 将 ７８ ｍ 制水位 ， 定 ３组泄 流能 力试验 的控制条 件 （ １ 。 确 表 ）
关键 词 ： 面模 型 ； 断 泄流 能力 ； 芦湾 枢 纽 葫
中图 分 类 号 ： Ｖ １５１ Ｔ ３． 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５ ８４ （０ ００ — ２ ２ ０ １０ — ４ ３２ １ ）４ ０ ８— ３
沙河 和颍河 在 河南 省 周 口市 交汇 ， 口市 以下称 沙颍 河 ， 周 为淮河 最 大 的支 流 ， 流全 长 ６０ｋ 地 跨豫 干 ２ ｍ， 皖两省 １ 市 ， ７县 在安徽 省颍 上县 沫河 口人淮 河 。 拟建 的葫芦湾 枢纽 位于 沙河 西 白帝 弯道 处 ， 下距两 河交 汇处 （ 口） ２ ｍ， 以航 运 为主 ， 周 约 ５ｋ 是 防洪 、 溉相结 合 的低坝 枢纽 ［ ｊ 灌 。
拟 了泄水 闸上游 天 然河道 至下 游天 然河道 间 的所有水 工 建筑 物 ， 其模 拟范 围为 坝上 １０ｍ至坝 下 ２０ｍ。 ５ ５ 为 满 足模型 范 围要 求 ， 需要 自制试 验水 槽 ， 长度 大于 ２ 高 １ 宽 ０７ 其 ０ｍ， ． ｍ， ．８ｍ。 ０
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ 修 回 日期 ：０ ０ ０— ２ ２１—４０ ； ２ １— ６ ２
第 ３ 卷第 ４期 １
２１ 年 ８ 月 ００
水
道 港 口
Ｖｏ ． Ｎｏ４ １ ３１ ．
Ａｕ ． ０１ ｇ ２ ０
百度文库
Ｊ ｕ ｎ ｌ ｆＷ ａ ｅ ｗａ ｎ ｒ ｏ ｏ ｒ ａ ｔ ｒ ｙ ａ ｄ Ｈａ ｂ ｒ ｏ
葫 湾 纽 水 泄 能 研 芦 枢 泄 闸 流 力 究
Ａ＝ ７ ， 间 比尺 Ａ ６ ｅ７７ ６ 时 Ｆ。
为保 证单宽 流量 下泄 时水 流 的相似性 ， 除边壁 层流厚 度对 水槽 中部 流速 的影 响 ， 保水槽 在 各试验 条 消 确
件 下均能 保证 试验 精度 ， 择位 于河 道 中间的第 五 、 六 两孔 水 闸宽度 进行 模 型设计 ， 选 第 采用 两半 加 一整 设计 方式 。 型两 孔 闸宽 为 ２ １ ＋ ｘ ．＋ ． （ 缩缝 ） １８ ２ ．２ｍ， 型 宽 ７ ． ｃ 根 据试 验 目的 ， 面模 型模 原 ｘ ２ ２ １ ００ 伸 ２ ２ ＋ ．＝ ８ 模 ２ ８ ｍ。 ４ 断
１ 断面 模 型 简 介
枢纽采 用 分散 式总 体布 置 ， 坝轴 线为 曲线 ， 长 ５８２ｍ， 总 ０． 坝顶 高程 ５ ． ｍ。 右 至左 依 次 布置 为右 侧连 ７５ 从 接 坝段 （２０ｍ）船 闸（４８ｍ）中间连接 坝段 （４ ．ｍ）１ 泄水 闸（４ 、 侧 连接坝段 （８ 。 ４． 、 ２． 、 ２２４ 、０孔 １ １ｍ）左 ５ ． ｍ）泄水 ０ 闸采用 钢筋砼 开 敞式低 槛设 计 ， 堰 型为宽顶 堰平底 闸 ， 其 泄水 闸沿 程依 次布 置有 闸室上 游抛石 防冲槽 、 护底 、 铺 盖 （ 程 ４ ． ｍ）平 底 闸 （ 程 ４ ． ｍ）下 挖式 消 力池 （ 程 ３ ． ｍ）海 漫 （ 高 １ 、 ８ 高 １ 、 ８ 高 ９８ 、 高程 ４ ． ｍ）下 游 防冲槽 以 １ 、 ８
孟德 臣 ， 国森 邢顺敬 马殿 光 ｚ李 少希 ｚ 黎 ， ， ，
（ ． 南省交 通运输厅 航 务局 ， ， ４ ０ ５ ； １ 河 郑Ｊ ５ ０ ２ ｉ １ ２交通部 天津水 运工程 科 学研 究所 工 程泥 沙交通 行 业重 点实验 室 ， 津 ３ ０ ５ ） ． 天 ０ ４ ６
２ 模 型 设 计
模型按重力相 似准则 Ａ＝ 。 设计 ， Ａ ／ ２ 需满足阻力相似和水流连续性相似要求 ， 另外还需满足紊流条件和
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基金项目 ： 交通运输部科技项 目（０ ９ ２ ２４ ６ ）中央级公益性科研 院所基本科研业务费专项资金 项 目（ Ｋ ０ ００ ） ２ ０ ３ ８２ ０ １ ； Ｔ Ｓ ７ ２ １ 作者简介 ： 孟德臣（９ ３ ）男 ， １６ 一 ， 河南省宁陵县人 ， 高级工程师 ， 从事港航工程勘测设计 和建设管理工作。
摘 要： 基于相关 资料 ， 通过 断面模型试验研究 了葫芦湾枢纽设计 中的单孔泄水闸泄流能力问题 ， 发现枢
纽原设计方案试验 中， 在洪水期水 闸单孔泄流能力不能满足要求。 通过分析该水 闸泄洪时的水力特性 ， 采 取降低闸底 板高程 的措施有效地解决 了问题 ， 优化 了泄水 闸结构设计 ， 并通 过试验描绘 出单孑 水 闸的泄 Ｌ 流曲线 ， 为枢纽建设提供了必要 的技术支撑。
Ｂｏ ｒｐ ｙ ＭＥ Ｇ Ｄ —ｈｎ １６ 一 ， ｌ，ｅｉ ｎｉｅｒ ｉｇａ ｈ ： Ｎ ｅｃｅ （９ ３ ）ｍａ ｓｎ ｒ ｇ ｅ． ｅ ｏｅ ｎ
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孟德 臣 ， 等
葫 芦湾 枢纽 泄水 闸泄 流能力 研究
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３ 原 设 计 方 案 试 验
水 闸是本枢 纽 工程 的 主要 挡水 及泄 水建 筑 物之 一 ， 其泄 流 能力 的不 足往 往 对枢 纽 上游 防洪 工程 产生 不 利影 响 ， 因此选 择 洪水 期进 行 试验 。 纽泄 水 闸按 ２级 建 筑物 设计 ， 枢 其设 计 洪水 标 准 为 ５ 一 遇 ， 应洪 水 ０ａ 相 流量 为 ３００ｍ／； 核洪 水标 准 为 ３０ａ一遇 ， ０ ３ 校 ｓ ０ 相应 洪 水流 量 ３５０ｍ３ ， ０ ／ 当上 游来 流量 为 ５ ６ｍ／（ ｓ ５ ３ 枢纽 控 ｓ 制流量 ） ， 时 枢纽 开始 全部 敞泄来 流 。 考虑 不利 情况 ， 枢纽下 游 ２ ． ｋ 的周 口船 闸 回水线 水位 作 为坝 下控 将 ７８ ｍ 制水位 ， 定 ３组泄 流能 力试验 的控制条 件 （ １ 。 确 表 ）
关键 词 ： 面模 型 ； 断 泄流 能力 ； 芦湾 枢 纽 葫
中图 分 类 号 ： Ｖ １５１ Ｔ ３． 文 献 标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ５ ８４ （０ ００ — ２ ２ ０ １０ — ４ ３２ １ ）４ ０ ８— ３
沙河 和颍河 在 河南 省 周 口市 交汇 ， 口市 以下称 沙颍 河 ， 周 为淮河 最 大 的支 流 ， 流全 长 ６０ｋ 地 跨豫 干 ２ ｍ， 皖两省 １ 市 ， ７县 在安徽 省颍 上县 沫河 口人淮 河 。 拟建 的葫芦湾 枢纽 位于 沙河 西 白帝 弯道 处 ， 下距两 河交 汇处 （ 口） ２ ｍ， 以航 运 为主 ， 周 约 ５ｋ 是 防洪 、 溉相结 合 的低坝 枢纽 ［ ｊ 灌 。
拟 了泄水 闸上游 天 然河道 至下 游天 然河道 间 的所有水 工 建筑 物 ， 其模 拟范 围为 坝上 １０ｍ至坝 下 ２０ｍ。 ５ ５ 为 满 足模型 范 围要 求 ， 需要 自制试 验水 槽 ， 长度 大于 ２ 高 １ 宽 ０７ 其 ０ｍ， ． ｍ， ．８ｍ。 ０
收 稿 日期 ：０ ０ ０ — ６ 修 回 日期 ：０ ０ ０— ２ ２１—４０ ； ２ １— ６ ２
第 ３ 卷第 ４期 １
２１ 年 ８ 月 ００
水
道 港 口
Ｖｏ ． Ｎｏ４ １ ３１ ．
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百度文库
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葫 湾 纽 水 泄 能 研 芦 枢 泄 闸 流 力 究
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件 下均能 保证 试验 精度 ， 择位 于河 道 中间的第 五 、 六 两孔 水 闸宽度 进行 模 型设计 ， 选 第 采用 两半 加 一整 设计 方式 。 型两 孔 闸宽 为 ２ １ ＋ ｘ ．＋ ． （ 缩缝 ） １８ ２ ．２ｍ， 型 宽 ７ ． ｃ 根 据试 验 目的 ， 面模 型模 原 ｘ ２ ２ １ ００ 伸 ２ ２ ＋ ．＝ ８ 模 ２ ８ ｍ。 ４ 断
１ 断面 模 型 简 介
枢纽采 用 分散 式总 体布 置 ， 坝轴 线为 曲线 ， 长 ５８２ｍ， 总 ０． 坝顶 高程 ５ ． ｍ。 右 至左 依 次 布置 为右 侧连 ７５ 从 接 坝段 （２０ｍ）船 闸（４８ｍ）中间连接 坝段 （４ ．ｍ）１ 泄水 闸（４ 、 侧 连接坝段 （８ 。 ４． 、 ２． 、 ２２４ 、０孔 １ １ｍ）左 ５ ． ｍ）泄水 ０ 闸采用 钢筋砼 开 敞式低 槛设 计 ， 堰 型为宽顶 堰平底 闸 ， 其 泄水 闸沿 程依 次布 置有 闸室上 游抛石 防冲槽 、 护底 、 铺 盖 （ 程 ４ ． ｍ）平 底 闸 （ 程 ４ ． ｍ）下 挖式 消 力池 （ 程 ３ ． ｍ）海 漫 （ 高 １ 、 ８ 高 １ 、 ８ 高 ９８ 、 高程 ４ ． ｍ）下 游 防冲槽 以 １ 、 ８
孟德 臣 ， 国森 邢顺敬 马殿 光 ｚ李 少希 ｚ 黎 ， ， ，
（ ． 南省交 通运输厅 航 务局 ， ， ４ ０ ５ ； １ 河 郑Ｊ ５ ０ ２ ｉ １ ２交通部 天津水 运工程 科 学研 究所 工 程泥 沙交通 行 业重 点实验 室 ， 津 ３ ０ ５ ） ． 天 ０ ４ ６