宁夏引黄灌区干渠直开口出流流态及流量分析.pdf

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1、第33卷第1O期人民黄河V0J．33．No．1O2011年1O月YELL0WRIVER0ct．．2011【灌溉·供水】宁夏引黄灌区干渠直开口出流流态及流量分析杨志(宁夏唐徕渠管理处，宁夏银川750001)摘要：宁夏引黄灌区干渠直开口(斗口)结构是闸门加涵洞的结合体，水流通过闸孔在涵洞中呈现极为复杂的流态，有自由出流、淹没出流以及有压管流流态，并且交替变化。通过试验提出，当闸后某断面水深较小，且下游水深小于水跃的第二共轭水深时，可以按自由出流计算流量；当此水深小于或等于涵洞高度，且下游水深大于水跃的第二共轭水深时，可以按淹没出流计算流量；当此水深大于涵洞高度，且下游水深大于水跃的第二共轭

2、水深时，可按有压管流计算流量。同时，提出了相应的流量计算公式，可供工程设计和管理使用。关键词：水流流态；闸孔出流；流量计算；宁夏引黄灌区中图分类号：TV133文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn．1000．1379．2011．10．027AnalysisonFlowPatternandDischargeofTrunkStraightOpeningFlowinYellowRiverIrrigationAreaofNingxiaYANGZhi(NingxiaTanglaiDrainageManagement，Yinchuan507001，China)Abstract：Trun

3、kstra：ghtopening(funnelmouth)structureinYellowRiverIrrigationAreaofNingxiaisacombinationofthegateandculvert，theflowpresentsaverycomplexflowpatternintheculvert，includingfreeoutflow，submergedoutflowandpressureflow．Thetestresultsshowthat，whenthewaterdepthaftergateissmaller，andthedownstreamwaterdept

4、hislessthanthejumpofthesecondconjugatedepth，wecancalculatethedischargewithfreeoutflow；whenthewaterdepthislessthanorequaltotheheightoftheculvert，anddownstreamwaterdepthisgreaterthanthejumpofthesecondconjugatedepth，wecancalculatethedischargeaccordingtosubmergeOUt~OW；whenthewaterdepthisgreaterthant

5、hecul—vertheight，andthedownstreamwaterdepthisgreaterthanthesecondwaterjumpconjugatedepth，wecancalculatethepipeflowwithpressureflow．Meanwhile，wemakethecorrespondingdischargecalculationformulas，whichcouldbeusedforengineeringdesignandmanagement．Keywords：flowpattern；flowundersluicegate；dischargecalc

6、ulation；YellowRiverIrrigationAreaofNingxia件及相应的计算公式。1问题的提出2干渠直开口闸孔出流水力计算宁夏引黄灌区已有2000多年的灌溉历史，素有“塞上江南”之美誉，灌溉面积为46．67万hm，是宁夏主要粮棉油产宁夏引黄灌区干渠直开口有的与干渠正交、有的与干渠斜区，也是全国12个商品粮基地之一。各大干渠在渠堤上建干交，水力计算的任务是计算涵洞闸孔出流的流量。闸孔出流水渠直开口(斗口)17452座，直开口结构是闸门加涵洞的结合流流态有自由出流、淹没出流、暗涵出流三种形式。体，直开口后接斗渠。干渠直开口是各管理处和地方用水户的2．1闸孔自由出流计算

7、交水点，其水量计算非常重要，各管理处主要利用于渠直开口自由出流流量可用下式计算的上下游水位差量水。但涵洞中水流的流态会随闸前水位和Q=tz0eb~2~o(1)闸门开度以及涵洞下游水深的变化而变化，有时是自由出流，其中有时是淹没出流或有压管流，而水流流态不同，流量计算方法=sl一~elHo(2)也不同，目前采用的《灌区量水工作手册》中暗涵出流计算方法式中：Q为流量；。为自由出流流量系数；e为闸门开凌；b为闸只适用于有压管流流态，因此皆采用该方法计