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水文资料整编-水文资料整编

时间:2023-09-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:水工建筑物本身是很好的量水建筑物,主要包括堰闸、涵管、隧洞、水电站、电力抽水站等。这些水工建筑物都有对应的流量计算公式,公式中的系数需要在推流前率定,其方法是根据水工建筑物的型式、开启情况、流态等因素,先施测一段时间的流量,用实测流量资料率定流量计算公式的系数后,便可用水力学公式推算水工建筑物的过水流量。

水文资料整编-水文资料整编

水工建筑物本身是很好的量水建筑物,主要包括堰闸、涵管、隧洞、水电站电力抽水站等。这些水工建筑物都有对应的流量计算公式,公式中的系数需要在推流前率定,其方法是根据水工建筑物的型式、开启情况、流态等因素,先施测一段时间的流量,用实测流量资料率定流量计算公式的系数(堰闸、涵管、隧洞称为流量系数,水电站、电力抽水站称为效率系数)后,便可用水力学公式推算水工建筑物的过水流量。系数率定后,只要水工建筑物情况无大的变化,或水轮发电机,电力抽水机的性能不变,且上、下游河道断面较为稳定,就可以一直使用,以后只需按有关规范要求进行校测即可。

堰闸的类型有平底闸、宽顶堰闸、实用堰闸和跌水壁闸等。堰闸的过水流态,分为堰流、孔流。无闸门或闸门提出水面转为堰流,闸门未提出水面的为孔流,按其下游水位对出流的影响,可分为自由式、淹没式。

涵管、隧洞的出流流态,当有闸门控制时,可分为有压管流、半有压管流、孔流、无压流等。

一般堰闸的流态分类,见表3.11,堰闸、涵管、隧洞流量系数的计算公式,见表3.12。

表3.11 堰闸流态分类

表3.12 堰闸、涵管、隧洞流量计算公式及相关因素

续表

注 表中相关符号说明:Q—流量,m3/s;h u—上游水头,m,hu=Zu-Zα,Zu—上游水位,m,ZL—下游水位,m;h L—下游水头,m,h L=ZL-Zα,Zα—闸底或堰顶高程,m;hc—收缩断面处水深,m;h′u—涵管出口中心以上水头,m;h p—下游势能;h—涵管进口水头,m;ΔZ—上下游水位差,m,ΔZ=Zu-ZL;e—闸门开启高度,m;B—闸孔总宽或开启净宽,m;b—涵管宽度;d—涵管高度,m;α—涵管断面面积,m2;α′—涵管进口闸孔过水面积,m2;C 1、C 2—自由、淹没堰流流量系数;M 1、M 2—自由、淹没孔流流量系数;μ1、μ′1—有压、半有压自由、淹没管流流量系数;μ2、μσ—无压自由、淹没孔流流量系数;μ3—进口设置有短管无压隧洞自由孔流流量系数;σ—淹没系数。(www.xing528.com)

流态的判别,是正确选用计算公式的依据之一,一般应以实际观测为准。如无观测资料,可根据不同堰闸类型、有关水利因素等,参照水力学有关方法进行判别。

对堰闸、涵管流量资料进行整编时,需要计算流量系数;对于水力发电站、抽水机站等,需要率定效率系数;由于流量系数或效率系数并非一个常数,而是随某些因素变化的,故必须先与有关因素建立相关曲线,然后从曲线上查出流量系数或效率系数,代入相应的流量计算公式算出流量。其推流步骤如下。

(1)计算流量系数。根据水工建筑物的形式、出流方式、实测流量和水位等,选择条件适合的流量计算公式反算流量系数或效率系数。

(2)建立流量系数或效率系数与相关因素的关系。影响流量系数或效率系数的因素很复杂,可选取一两个能经常观测的主要因素和流量系数或效率系数建立关系。

(3)绘制查算流量工作曲线。将实测流量点绘入,检查工作曲线有无系统偏离。推流时可直接查读曲线,也可制成推流表在表中直接查读。

(4)用计算机进行整编时,可用数学模型拟合关系曲线或流量系数曲线进行推流。

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