[发明专利]水工模型试验n条有压隧洞联合泄流糙率校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及水利水电工程技术领域，具体地说是水工模型试验n条有压隧洞联合泄流糙率校正方法。

背景技术

在水利水电工程领域，水工模型试验是目前研究水工水力学问题的主要手段之一。根据原型与模型相似准则及要求，水工模型不仅需满足重力相似准则，也需满足阻力相似准则。所谓阻力相似准则，即模型试验泄水建筑物过流边界的沿程阻力与原型相似，但模型试验中往往很难实现。为了便于观测与拆卸方便，目前水工模型泄水建筑物的制作材料一般均采用有机玻璃，其糙率n_m＝0.0085，按糙率相似定律nr=npnm=Lr1/6]]>计算原型糙率n_p后发现，其计算的原型糙率明显大于实际工程过流面糙率，试验结果不仅影响有压洞室出口的水力参数，还会影响到泄水建筑的实际过流量。为使原型与模型过流量一致，必须进行糙率校正。

单条有压隧洞流过量糙率校正技术已成熟，即根据不同模型泄量下的实测库水位计算糙率偏大引起的水头损失Δh(见公式(1))，此公式考虑了有压洞的长度、过水面积、水力半径等参数，经过修正的水位流量关系曲线和实际更为接近。

Δh=LQ2A2R4/3(n′p2-np2)---(1)]]>

式中：Δh-因糙率不相似引起的库水位升高修正量，Z_库校正＝Z_库实测-Δh

      L-有压隧洞长度(m)

      A-有压隧洞洞段断面面积(m²)

      R-有压隧洞洞段断面水力半径(m)

      Q-实测下泄流量(m³/s)

      n′_p-模型实有糙率换算为原型的糙率值

      n_p-设计糙率值0.014

目前，对于两条以上有压隧洞联合泄洪的糙率校正，通常有两种方法。一种方法是先分别测量出每洞单独泄洪的实测水位流量关系曲线，然后根据各洞的校正后水位流量曲线进行累加计算，以得到各洞联合泄流的水位流量关系曲线。另一种方法是，先测量一条洞的水位流量关系曲线，然后测量需要和这条洞联合运行的水位流量关系曲线，最后依据不同的计算方法得到联合运行时的校正后的水位流量关系曲线。

在水工模型试验中，对于两条、三条有压隧洞的过流量糙率校正均在使用上述方法。但是如果存在有压隧洞多于三条的枢纽工程，联合运行时按上述方法进行水位流量关系的流量糙率校正所需的试验成果，将存在下述弊端：