溢洪道泄流能力优化探究

溢洪道推荐方案采用优化的右移方案，设计6个闸孔，每个闸孔净宽12.0m，总净宽72.0m，堰面采用开敞式WES曲线，堰顶高程140.00m，溢洪道枢纽推荐方案平面布置见图5.1，溢洪道枢纽推荐方案剖面见图5.2。

溢洪道6孔全开时泄流能力试验结果见表5.1，综合流量系数按堰流公式（5.1）计算，库水位-流量关系曲线和流量系数-库水位关系曲线分别见图5.3和图5.4。溢洪道6孔均匀局开、正常蓄水位152.00m、闸孔开度2.0～6.0m时，泄流能力试验结果见表5.2，综合流量系数按孔流公式（5.2）计算。

以上两式中　m——堰流综合流量系数；

　　　　　　μ——孔流综合流量系数；

　　　　　　Q——流量，m3/s；

　　　　　　B——闸孔总净宽，m；

　　　　　　he——闸孔开度，m；

　　　　　　H——堰顶以上水头，含行近流速水头，m。

表5.1　溢洪道6孔全开时泄流能力试验结果表(www.xing528.com)

溢洪道6孔全开时，试验流量为1057～5500m3/s，对应的库水位为144.06～151.75m，流量系数为0.403～0.427，流量系数随库水位升高而增加。为了便于设计计算，根据试验数据拟合得出了流量系数的经验公式：

式中　Z——库水位。

将式（5.3）代入公式（5.1），得出的流量拟合值与试验值的相对误差不超过1.0%，见表5.1。

表5.2　溢洪道6孔局开时泄流能力试验结果表

闸孔开度2.0～6.0m时，试验流量为1407～3876m3/s，对应的流量系数为0.585～0.637，流量系数随开度增大而减小。

图5.3　溢洪道6孔全开时库水位-流量关系曲线图

图5.4　溢洪道6孔全开时流量系数-库水位关系曲线图

设计流量5500m3/s时，溢洪道6孔全开情况下实测库水位为151.75m，比设计要求水位低0.25m；5孔全开情况下实测库水位为153.17m，比设计要求水位低0.23m，溢洪道的泄流能力满足要求。