低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质技术方案

本发明专利技术公开了一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质，该堰流计算方法包括获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数；所述第一参数包括下游水深与堰顶总水头的比值；其中，所述低水头拦河水闸实用堰的闸室水平段堰顶厚度与堰顶水头的比值的范围为0.67～2.5；根据所述比值确定所述低水头拦河水闸实用堰的淹没界限，并根据所述淹没界限确定淹没系数；根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数。本发明专利技术实施例能够准确根据低水头拦河水闸实用堰的已知参数确定其他堰流相关参数，从而完善实用堰的堰流计算方法，为工程设计和运行提供参考，可广泛应用于实用堰领域。域。域。

【技术实现步骤摘要】
低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质


[0001]本专利技术涉及实用堰领域，尤其涉及一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质。

技术介绍

[0002]目前，国内众多的河流上已修建了大量的拦河水闸，为防洪、供水、发电、改善水环境和水资源调配等发挥了重要的作用。通常，低水头拦河水闸闸室堰型主要有宽顶堰和实用堰两种，其运行流态和泄流能力是有差别的。现有的研究成果表明，水闸的宽顶堰流的计算成果和方法比较完善，而实用堰流的计算成果和方法尚不完善，给工程设计和应用带来极大的不便。

技术实现思路

[0003]有鉴于此，本专利技术实施例的目的是提供一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法、系统及存储介质，该方法能够准确根据低水头拦河水闸实用堰的已知参数确定其它堰流相关参数，从而完善实用堰的堰流计算方法，为工程设计和运行提供参考。
[0004]第一方面，本专利技术实施例提供了一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法，包括步骤：
[0005]获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数；所述第一参数包括下游水深与堰顶总水头的比值；其中，所述低水头拦河水闸实用堰的闸室水平段堰顶厚度与堰顶水头的比值的范围为0.67～2.5；
[0006]根据所述下游水深与堰顶总水头的比值确定所述低水头拦河水闸实用堰的淹没界限，并根据所述淹没界限确定淹没系数；
[0007]根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数。
[0008]可选地，所述根据所述下游水深与堰顶总水头的比值确定所述低水头拦河水闸实用堰的淹没界限，并根据所述淹没界限确定淹没系数，具体包括：
[0009]当所述比值小于0.8，所述低水头拦河水闸实用堰为自由出流，所述淹没系数为1；
[0010]当所述比值大于等于0.8，所述低水头拦河水闸实用堰为淹没出流，所述淹没系数根据所述比值取预设值。
[0011]可选地，所述获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数，具体包括：获取低水头拦河水闸实用堰的下游水深与堰顶总水头的比值、侧收缩系数、流量系数、泄流净宽及堰顶总水头。
[0012]可选地，所述根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数，具体包括：根据所述侧收缩系数、所述流量系数、所述泄流净宽、所述堰顶总水头、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的泄流量。
[0013]可选地，所述获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数，具体包括：获取低水头拦河水闸实用堰的下游水深与堰顶总水头的比值、侧收缩系数、流量系数、泄流净宽及泄流量。
[0014]可选地，所述根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数，具体包括：根据所述侧收缩系数、所述流量系数、所述泄流净宽、所述泄流量、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的堰顶总水头。
[0015]可选地，所述堰流计算方法，还包括：根据所述堰顶总水头确定堰顶水头。
[0016]第二方面，本专利技术实施例提供了一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算系统，包括：
[0017]获取模块，用于获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数；所述第一参数包括下游水深与堰顶总水头的比值；其中，所述低水头拦河水闸实用堰的闸室水平段堰顶厚度与堰顶水头的比值的范围为0.67～2.5；
[0018]第一确定模块，用于根据所述下游水深及所述堰顶总水头的比值确定实用堰的淹没界限，并根据所述淹没界限确定淹没系数；
[0019]第二确定模块，用于根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数。
[0020]第三方面，本专利技术实施例提供了一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算系统，包括：
[0021]至少一个处理器；
[0022]至少一个存储器，用于存储至少一个程序；
[0023]当所述至少一个程序被所述至少一个处理器执行，使得所述至少一个处理器实现第一方面实施例所述的低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法。
[0024]第四方面，本专利技术实施例提供了一种存储介质，其中存储有处理器可执行的程序，所述处理器可执行的程序在由处理器执行时用于执行第一方面实施例所述的低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法。
[0025]实施本专利技术实施例包括以下有益效果：本专利技术实施例首先通过低水头拦河水闸实用堰的下游水深与堰顶总水头的比值确定淹没界限，再根据淹没界限确定淹没系数，最后根据第一参数、淹没系数及预设计算公式确定低水头拦河水闸实用堰的第二参数，从而实现准确根据低水头拦河水闸实用堰的已知参数确定其他堰流相关参数，完善实用堰的堰流计算方法，为工程设计和运行提供参考。
附图说明
[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种低水头水闸闸室堰型的剖面示意图；
[0027]图2是本专利技术实施例提供的一种宽顶堰泄流水力参数的示意图；
[0028]图3是本专利技术实施例提供的一种低堰的剖面示意图；
[0029]图4是本专利技术实施例提供的一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法的步骤流程示意图；
[0030]图5是本专利技术实施例提供的一种淹没系数和下游水深与堰顶总水头的比值的对应关系图；
[0031]图6是本专利技术实施例提供的一种塘料拦河水闸溢流堰的剖面示意图；
[0032]图7是本专利技术实施例提供的一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算系统的结构框图；
[0033]图8是本专利技术实施例提供的一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算系统的另一种结构框图。
具体实施方式
[0034]下面结合附图和具体实施例对本专利技术做进一步的详细说明。对于以下实施例中的步骤编号，其仅为了便于阐述说明而设置，对步骤之间的顺序不做任何限定，实施例中的各步骤的执行顺序均可根据本领域技术人员的理解来进行适应性调整。
[0035]低水头拦河水闸闸室溢流堰剖面主要有单一平底型、平底与下游折线(或曲线)组合型，参见图1，其中，图1(a)表示平底堰，图1(b)表示平底+折线组合堰。根据水闸闸室水平段堰顶厚度δ与堰顶水头H的比值δ/H，参见图1～2，其堰流可以分为：1)0.67＜δ/H＜2.5时，为实用堰流；2)2.5＜δ/H＜10时，为宽顶堰流。
[0036]拦河水闸堰流的泄流量Q计算公式为：
[0037][0038]式中，泄流量Q的单位为m3/s，ε为侧收缩系数；σ为淹没系数；m为流量系数；B为溢流堰泄流净宽，单位为m；g为重力加速度，单位为m/s2；H0为堰顶总水头，单位为m；H0＝H+v
02
/2g，H为堰顶水头，单位为m，v0为水闸上游库区行近流速，单位为m/s。
[0039]公式(1)中的ε、σ和m等参数，通常可以由相关的设计规范和水力计算手册等查取，或者通过具体工程的水力模型试验获得，由此可以计算出或得出相应水文条件下的水闸泄流量Q。
[0040]低水本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法，其特征在于，包括步骤：获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数；所述第一参数包括下游水深与堰顶总水头的比值；其中，所述低水头拦河水闸实用堰的闸室水平段堰顶厚度与堰顶水头的比值的范围为0.67～2.5；根据所述下游水深与堰顶总水头的比值确定所述低水头拦河水闸实用堰的淹没界限，并根据所述淹没界限确定淹没系数；根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数。2.根据权利要求1所述的低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法，其特征在于，所述根据所述下游水深与堰顶总水头的比值确定所述低水头拦河水闸实用堰的淹没界限，并根据所述淹没界限确定淹没系数，具体包括：当所述比值小于0.8，所述低水头拦河水闸实用堰为自由出流，所述淹没系数为1；当所述比值大于等于0.8，所述低水头拦河水闸实用堰为淹没出流，所述淹没系数根据所述比值取预设值。3.根据权利要求2所述的低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法，其特征在于，所述获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数，具体包括：获取低水头拦河水闸实用堰的下游水深与堰顶总水头的比值、侧收缩系数、流量系数、泄流净宽及堰顶总水头。4.根据权利要求3所述的低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法，其特征在于，所述根据所述第一参数、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的第二参数，具体包括：根据所述侧收缩系数、所述流量系数、所述泄流净宽、所述堰顶总水头、所述淹没系数及预设计算公式确定所述低水头拦河水闸实用堰的泄流量。5.根据权利要求2所述的低水头拦河水闸实用堰的堰流计算方法，其特征在于，所述获取低水头拦河水闸实用堰的第一参数，具体包括：获取低水头拦河水闸实用堰的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄智敏，陆汉柱，付波，黄健东，罗岸，
申请(专利权)人：广东省水利水电科学研究院，
类型：发明
国别省市：