[发明专利]一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法

摘要

本发明公开了一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法，包括：步骤1：根据布金汉定理，选择流量、下游水位、闸门开度为基本物理量；步骤2：根据宽顶堰平板闸门水力学计算公式进行计算各分汊河道流量，步骤3：计算得到闸孔自由出流分流比；步骤4：计算得到闸孔淹没出流分流比，步骤5：计算得到明渠出流分流比；步骤6：同时有闸孔自由出流、闸孔淹没出流、明渠均匀流，各分汊河道分流比。本发明通过测得流量、下游水位、闸门开度等基本物理量，计算出合理的闸的开度，便于合理规划各个闸的分流比。

主权项

1.一种闸控条件下的分汊河道水资源调度方法，其特征在于包括以下操作步骤：步骤1：根据布金汉定理，选择流量、下游水位、闸门开度为基本物理量，则物理过程可由无因次方程组成的关系式来描述；步骤2：若水闸的泄流为宽顶堰上的闸孔自由出流，由水闸的上游最高水位面的断面的高度为H和水闸的闸口下游的最低水位面的收缩断面断面高度为hc列能量方程，得：式中：H——闸前水头；v0——为闸前行进水流；vc——为收缩断面流速；ζ——为闸孔局部阻力系数；hc——收缩断面水深；α——闸前动能改正系数；αc——闸后动能改正系数；g——重力加速度。图中：H——闸前水头；e——闸孔开度，v0——为闸前行进水流；vc——为收缩断面流速；ht——下游水深；1‑1——闸前断面；C‑C——收缩断面；令H₀为闸前总水头；式中，称为闸孔流速系数，取值范围为0.95～1.0；收缩断面水深hc＝ε1e，式中ε1——垂向收缩系数，垂向收缩系数ε1由查板闸门的垂向收缩系数ε1值表得到，设闸孔宽度为b，由连续方程得：式中，亦称为流量系数，平板闸门Q为流量，A_c为C‑C断面面积，b为水闸净宽、h为水深、为闸孔流速系数、ε₁为垂向收缩系数，e为闸孔开度；设通过闸1、闸2、闸3流量为Q1、Q2、Q3设相对开度可转换为：步骤3：计算得到闸1、闸2和闸3三座闸孔自由出流分流比S1、S2和S3：步骤4：若三座水闸的泄流为宽顶堰上的闸孔为淹没出流，h″c按矩形明渠水跃的共轭水深计算公式，为宽顶堰上闸孔淹没出流流量公式为式中σs淹没系数，可查平面闸门收缩系数表；步骤5：若三座水闸全开处于明渠均匀出流，宽顶堰上闸孔均匀出流流量公式为：式中A为过流面积，i——为渠道底坡，n——为粗糙系数，χ——为湿周，R——为水力半径，c——谢才系数。