引黄涵闸泄流曲线率定技术设计-论文.pdf

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1、科研管理水利规划与设计2014年第6期引黄涵闸泄流曲线率定技术设计周建伟王庆斌张建国张文利李凤军陈文鹏(黄河水利委员会山东水文水资源局山东济南2501O0)【摘要】随着黄河水资源供需矛盾的日益突出，水资源需求管理是水资源可持续利用的必由之路。水资源需求管理的主要内容涉及水资源管理中的有关法规、管理体制、经济效益与调节手段、机构能力建设以及相关的科学技术手段等。本文结合黄河水资源统一调度的管理要求，利用水力学的基本原理，从加强引黄涵闸泄流科学管理入手，探讨了引黄涵闸泄流曲线的率定方法，为水量调度管理机构科学、合理地监管各引黄涵闸的泄流情况提供科学依据，对于水资源的科学

2、调度，优化水资源的配置，确保水资源的合理利用具有重要的指导作用。【关键词】黄河涵闸泄流曲线方法研究【中图分类号】TV135【文献标识码】B【文章编号】1672—2469(2014)06-0044-03【DOI编码】10．3969／．j．iSsn．1672—2469．2014．06．0151前言尺断面不远，其问无支流汇入或水量分出)的流量建立关系。但由于河道的冲淤、回水的变动、黄河作为我国西北、华北地区的重要水源，洪水的涨落、水生植物的壅堵及凌汛期冰凌的影以其占全国河川径流2％的有限资源，承担着本响，都会对水位流量关系产生一定的影响，造成流域内及下游引黄灌区占全国l5

3、％的耕地面积关系曲线发生不同程度的变化。水位流量关系曲(2．5亿亩)的灌溉任务，并且还承担着全国线的稳定与否，主要取决于影响流量的各水力因l2％的人口(约1．4亿)、50多座大中城市及素是否稳定，根据曼宁公式：晋、陕、蒙能源基地及中原胜利油田的供水任务，同时还有向流域外的河北、天津地区远距离调：R；(式1)水的任务。随着黄河流域社会经济的迅速发展，对黄河水资源需求不断增加，黄河水资源供需矛12I盾日益加重。(=)=A=二ARS(式2)由于黄河下游河南、山东河段引黄涵闸众多，引黄能力和年实际引水量很大。如何准确监上两式中，Q为流量(m。／s)；A为断面面控涵闸引水量，

4、合理分配水资源，切实算清黄河积(m。)；V为断面平均流速(m／s)；为河水帐成为水调管理部门思考的问题。但自1982床糙率；为水力半径(m)；S为水面比降。年以来，由于多种原因，黄河下游各引黄涵闸的要使水位流量关系曲线保持稳定，必须在测测验方法和手段，曲线的率定存在很大差别，直站控制良好的情况下，同一水位的断面面积、水接影响了引黄水量的计算精度和河段水量平衡。力半径、河床糙率、水面比降等因素均保持不变，随着黄河下游引黄涵闸监控系统的实施，开展黄或者各因素虽有变化，但能集中反映在断面面河下游引黄涵闸流量比测及流量系数、关系曲线积、断面平均流速两因素能互相补偿，使同一水

5、率定成为保持水资源可持续利用的必然。位只有一个相应流量，其关系就成为单一曲线。对于单一的闸门来说，在一定时期内，其2泄流公式及其原理泄流渠道的各水力因素一般是稳定的，对于泄流2．1河道水文资料整编方法曲线的率定可以采用此方法。一般可以根据闸门河道水位流量关系，一般是指基本水尺断面的水位与通过该断面或测流断面(距离基本水作者简介：周建伟(1966一)，男，高级工程师。·44·科研管理水利规划与设计2014年第6期的情况建立闸下(或闸上)水位～流量(面积)M、M、C、C为不同流态的综合流量系数，或闸下(或闸上)水头～流量关系曲线。可由实测流量利用以上公式进行反算。2．1

6、．1闸下(或闸上)水位～流量(面积)关系2．2．2经验系数法曲线这种方法的原理是根据不同流态以水力学各相关单一曲线多项式形式如下：公式为基础，用回归分析法拟合相应的关系方程0：alZ2+blZ+c1(式3)式或经验公式，进而推求闸门过水流量。Z=a3+b30+c3(式4)根据流态的不同，各种拟合关系方程式形0=a2+b+c2(式5)式为：以上式中，口为涵闸下泄流量(m。／s)；Z自由堰流：口～Bh。(式17)为闸下(或闸上)基本水尺水位(m)；A为闸下(或淹没堰流：～肋△(式18)闸上)测流断面过水面积(m)。自由孔流：p～Beh(式19)al、bl、c1；a2、b

7、2、C2；a3、b3、C3：常数淹没孔流：p～Be△Z(式20)项3泄流曲线的率定方法及要求2．1．2闸下(或闸上)水头～流量关系曲线单一曲线的公式形式：3．1水位流量关系曲线法多项式形式：3．1．1闸下(上)基本水尺水位～流量关系O=al—Z0)+bl—Z0)+c1(式6)(1)率定方法。根据各闸的实际情况，应乘幂形式：用实测流量资料，点绘出闸下(或闸上)基本水Q=a2-Zo)n(式7)尺断面的水位～流量关系曲线和水位～面积关上两式中，为涵闸闸底板高程，其他符系曲线，进而拟合出多项式关系方程式，以推算号同2．1．1。堰闸的过水流量。2．2水力学法(2)要求。应