The invention discloses a method for preventing and controlling the ice jam on the gate section of the ice water two-phase flow water conveyance channel. Through the rapid closing and full opening of the gate, a strong water flow is formed to regulate and control the hydraulic ice diversion. The parameter measurement is easy, the calculation scheme is simple, the implementation method is simple and cheap, and the effect is significant, which solves the flow prone to occur at the gate pier section of the water conveyance channel in the ice water two-phase flow water conveyance project The problem of ice blockage has realized the safe water delivery of ice water two-phase flow water delivery channel.
【技术实现步骤摘要】
一种冰水二相流输水渠道闸门断面冰塞防治方法
本专利技术涉及输水工程领域，具体涉及一种冰水二相流输水渠道闸门断面冰塞防治方法。
技术介绍
冰水二相流输水是一种通过控制渠道内水流条件来增加渠道的输冰能力，防止流冰在渠道内停滞粘结生成冰盖，使冰块随水流一起向下游输运的技术。在现有宽浅式渠道的工程环境下，不需进行工程改造，便可通过合理的水力调控能够实现其冬季冰水二相流方式输水，既能缓解供用水矛盾，又减少了经济成本，具有巨大的社会和经济效益。对冰水二相流输水的研究普遍集中于如何将其运用于新疆、青海等高纬度、高海拔地区，以解决冬季极寒天气对水资源长距离运输造成的影响。输水渠道闸门断面的冰塞现象是目前冰水二相流输水工程的难点和风险来源，当冰量超出渠道过水断面的输冰能力时，流冰就会在水面停滞堆积，并进一步堵塞形成冰塞，后续顺流而下的冰与水无处宣泄，就会漫堤决口而引发冰凌灾害。闸墩所在断面决定了渠道的输冰能力，因此如何使冰凌顺利通过闸墩断面是保证冰水二相流渠道安全输水的关键。目前国内外相关理论研究相对薄弱，尚处在实践和探索过程中。
【技术保护点】
1.一种冰水二相流输水渠道闸门断面冰塞防治方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、用水尺测量冰水二相流输水渠道闸墩后的水深H；/nS2、从冰水二相流输水渠道中打捞浮冰作为样品，测量样品的厚度，并根据样品的厚度估算冰水二相流输水渠道中浮冰的平均厚度t；/nS3、根据临界水流弗汝德数二阶拟合关系，由水深H和浮冰的平均厚度t运算得到闸墩断面有效排水的临界水流弗汝德数F
【技术特征摘要】
1.一种冰水二相流输水渠道闸门断面冰塞防治方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、用水尺测量冰水二相流输水渠道闸墩后的水深H；
S2、从冰水二相流输水渠道中打捞浮冰作为样品，测量样品的厚度，并根据样品的厚度估算冰水二相流输水渠道中浮冰的平均厚度t；
S3、根据临界水流弗汝德数二阶拟合关系，由水深H和浮冰的平均厚度t运算得到闸墩断面有效排水的临界水流弗汝德数Fr；
S4、根据临界水流弗汝德数Fr和水深H，得到闸墩断面的排冰水量Q；
S5、根据流体力学排冰水量原理，由排冰水量Q确定闸前最低排冰水位Hp；
S6、观测闸前10米范围内渠段流冰聚集情况，判断流冰聚集覆盖是否达到水面面积的70％，若是，则跳转至步骤S7；若否，则跳转至步骤S8；
S7、迅速关闭闸门，当闸前水位上涨到最低排冰水位Hp时将闸门迅速全开，使得高速水流冲击流冰以此排冰，并跳转至步骤S8；
S8、观测并检验排冰情况。
2.根据权利要求1所述的冰水二相流输水渠道闸门断面冰塞防治方法，其特征在于，所述步骤S3中水深H、浮冰的平均厚度t和闸墩断面的临界水流弗汝德数Fr的二阶拟合关系为：
3...
【专利技术属性】
技术研发人员：穆祥鹏，陈文学，陈云飞，崔巍，吴艳，文镕，周富强，包娟，
申请(专利权)人：中国水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京;11
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