一种通过数学模型判别水闸最不利运行工况的方法技术

本发明专利技术公布了一种通过数学模型判别水闸最不利运行工况的方法，属于基础水力动力学数学模型技术领域，首先设置不同的各闸门开度，提取闸孔中心轴线上各测试点中的上游水深值、下游水深值和垂线平均流速，得到不同泄洪工况下水深值沿程分布情况，测试位置为闸孔中心线上，测试区间从水闸轴线至上游至少6~8倍闸前水深处和水闸轴线至下游水位稳定处，计算动水压力水头和静水压力水头，所述动水压力水头和静水压力水头之比值即为比能：

A mathematical model for distinguishing the most unfavorable operating conditions of sluices

The invention discloses a method for the mathematical model of distinguishing sluice most unfavorable operating conditions, which belongs to the technical field of hydraulic dynamics mathematical model, first set the different gate opening, the extraction gate hole on the central axis of each test point in the upstream and downstream water depth values and depth value of the vertical average velocity, different discharge conditions. Deep value along the distribution of test location for gate hole center line, the test range from the axis to the upstream sluice gate at least 6~8 times water depth and sluice axis to the downstream water level stability, calculation of dynamic water pressure head and static water pressure head, the hydrodynamic pressure and hydrostatic pressure head ratio is the ratio of can:

【技术实现步骤摘要】
一种通过数学模型判别水闸最不利运行工况的方法
本专利技术属于基础水利动力学数学模型
，具体涉及一种通过数学模型判别水闸最不利运行工况的方法。
技术介绍
在挡潮闸、泄洪闸、拦河闸等各类大小水闸运行过程中，发生冲刷破坏的现象极为普遍，甚至导致护坦、海漫受到破坏，水闸的冲刷破坏直接影响水闸的运行安全。福建晋江的南安绿岸拦河闸工程，竣工不到四年，闸下冲刷坑深度达10.8m，闸下海漫护坦均被冲毁；福建九龙江上的西溪大型桥闸，水闸上下游均发生严重冲刷，冲刷坑底高程达-9.0m左右，而闸底板高程最低-0.5m；九龙江上的北溪南北港大型水闸，建闸后屡修屡毁，反复冲刷。因此，找到水闸冲刷的最不利运行工况在水闸的初始设计、修复加固设计以及运行管理方案制定中至关重要。在设计中以最不利工况作为控制工况，可最大程度地保证冲刷安全，在运行管理中要尽量避免以最不利工况运行，减少发生冲刷破坏的可能性。目前来讲，如果用物理模型试验模拟各工况冲刷情况，虽然能较直观地判断哪种工况冲刷最严重，但物理模型的建立需要耗费较多的人力物力财力，且建设周期较长，需要一定的场地条件，此外，物理模型试验由于受人工操作和测量仪器的限本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过数学模型判别水闸最不利运行工况的方法，其特征是，建立二维数学模型，根据水闸实际运行情况设置不同的水闸闸门开度，利用二维数学模型模拟分析水位流场流速的分布情况，通过比能确定最不利工况，具体包括以下步骤：a. 收集水闸平面图和剖面图设计资料，水闸建设后的水位流量关系、河道径流资料、潮流水文资料，泥沙资料，水闸附近地形资料，以及水闸运行管理资料；b.根据收集到的地形资料和水闸设计资料，建立水闸二维水动力数学模型，根据水闸运行管理资料和水文资料确定不同闸门开度及其对应的上下游边界条件，对各种运行工况进行模拟计算；c.在闸孔中心线上进行测点定位，测试区间从水闸轴线至上游6~8倍的闸前水深处和水闸...

【技术特征摘要】
1.一种通过数学模型判别水闸最不利运行工况的方法，其特征是，建立二维数学模型，根据水闸实际运行情况设置不同的水闸闸门开度，利用二维数学模型模拟分析水位流场流速的分布情况，通过比能确定最不利工况，具体包括以下步骤：a.收集水闸平面图和剖面图设计资料，水闸建设后的水位流量关系、河道径流资料、潮流水文资料，泥沙资料，水闸附近地形资料，以及水闸运行管理资料；b.根据收集到的地形资料和水闸设计资料，建立水闸二维水动力数学模型，根据水闸运行管理资料和水文资料确定不同闸门开度及其对应的上下游边界条件，对各种运行工况进行模拟计算；c.在闸孔中心线上进行测点定位，测试区间从水闸轴线至上游6~8倍的闸前水深处和水闸轴线至下游水位稳定处，测点间距以水闸体型为依据，间距不能过大，在关键位置须要加密；d.提取各运行工况闸孔中心线上各...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨首龙，梁越，付开雄，胡朝阳，何承农，王乐乐，
申请(专利权)人：福建省水利水电勘测设计研究院，
类型：发明
国别省市：福建,35