平板閘門閘孔出流流量計(jì)算舉例

水力分析與計(jì)算

主講人：王俊黃河水利職業(yè)技術(shù)學(xué)院2014.09平板閘門閘孔出流水力分析與計(jì)算

例題【例題】試求：閘室的泄流量

Q閘門開啟度

e=0.5m；上游水深

h=3.1m；下游水深

ht=1.2m；上游坎高

P1=0.6m；下游坎高

P2=0.5m；閘孔凈寬

b=2m；上游引水渠為矩形過水?dāng)嗝?，渠道?/p>

B0=9.6m；邊墩及閘墩頭部均為半圓形，墩厚

d=1.2m；流速系數(shù)

φ

=

0.90。已知:如圖，寬頂堰上建有三孔進(jìn)水閘，由平板閘門控制水流。e解答本題需要掌握以下基本概念、公式和方法解題分析：1.閘室（堰頂）出流形式的判定（閘孔出流？堰流？）判定參數(shù)為e/H（即閘門的相對(duì)開啟度），與閘底坎形式有關(guān)。2.閘孔下游出流形式判斷

圖a：hc”>ht，水躍發(fā)生在收縮斷面下游，為遠(yuǎn)驅(qū)式水躍；圖b：hc”=ht，水躍發(fā)生在收縮斷面處，為臨界式水躍；圖c：hc”<ht，水躍發(fā)生在收縮斷面上游，為淹沒式水躍。

（下游水位影響過閘流量）自由出流?淹沒出流？

遠(yuǎn)驅(qū)式水躍和臨界式水躍對(duì)應(yīng)的下游水位較低，都不影響閘孔的過流能力，稱為閘孔自由出流；

淹沒式水躍對(duì)應(yīng)的下游水位較高，對(duì)閘孔出流形成壅堵，導(dǎo)致閘孔水流過流能力減小，稱為閘孔淹沒出流。判定平頂堰閘孔自由出流？淹沒出流？可按以下步驟計(jì)算判別：

若hc”≥ht，為自由出流；

hc”＜ht，為淹沒出流。

3.閘孔出流的流量公式適用于平板閘門控制水流的閘孔出流Q與閘前作用水頭H0的平方根成正比，H0是影響過閘流量主要因素。μ0影響因素有垂向收縮系數(shù)ε’、流速系數(shù)φ

及閘門相對(duì)開啟高度e/H。σs

反映下游的水位對(duì)

Q的影響。自由出流σs=1.0，淹沒出流σs＜1.0。

——南京水利科學(xué)研究所經(jīng)驗(yàn)公式

當(dāng)閘門開啟孔數(shù)、高度及閘孔尺寸一定時(shí)，影響過閘流量

Q的因素是閘前作用水頭H0、流量系數(shù)μ0、閘孔出流是否淹沒σs

。1.判別閘室的出流情況。堰流？閘孔出流？解：

又因閘前水深

h

較大、閘門開啟度

e小，渠道寬

B0=9.6m，大于3閘孔凈寬之和，故閘前行近流速水頭

v02/2g可忽略不計(jì)。結(jié)合題意，按照寬頂堰上、平板閘門控制的閘孔出流的情況，進(jìn)行本題泄流量Q

的計(jì)算。故為閘孔出流

故

H0

≈

H

=

3.1－0.6

=

2.5m2.求解填收縮罩?jǐn)嗝媾頷c。（判斷棕閘孔是自由虹出流？還宗是淹沒出流？）從課紀(jì)本或汽水力么計(jì)算概手冊柿查得刑下表為自歌由出員流，得到垂向匙收縮久系數(shù)ε’=0.滴62盞，則由e/估H=0肺.2，得hc”>ht=1.盜2m，3.計(jì)算籠泄流常量總結(jié)挖上述分析挨與計(jì)棗算，本纏題以寬頂揭堰為底尋坎、平板旬閘門控制本的閘孔自由出流。其中炭：主持滴單位:廣東添水利花電力肺職業(yè)月技術(shù)伴學(xué)院黃河棋水利枝職業(yè)許技術(shù)灘學(xué)院參建妹單位:楊凌育職業(yè)結(jié)技術(shù)蛋學(xué)