昭平台水库溢洪道泄流曲线率定及软件编制和应用

昭平台水库溢洪道泄流曲线率定及软件编制和应用

水库除险加固后，实测泄洪流量与加固前的泄流曲线超出误差范围，需重新率定。本次率定采用VB程序编制成软件，可以直接输入参数，自动计算出流量，较传统的从图上泄流曲线中查找使用方便、快捷、直观，不存在查线误差。

标签：溢洪道 泄流曲线 率定 软件

1 概况

昭平台水库位于淮河流域颍河水系沙河上游，控制流域面积1430km2，是一座以防洪灌溉为主，结合发电、养殖、旅游等综合利用的大（Ⅱ）型年调节山区水库。

2 水利工程情况

水库于1958年5月动工修建，1959年6月拦河坝、溢洪道等主体工程基本建成。由于当时溢洪道布置在地质构造复杂，岩性风化破碎的白土沟里，1961年11月冲成深沟，之后又经1963、1964两个汛期的切割冲刷，沟底已低于原河槽，水库失去控制。1966年8月在大坝右侧尧沟新建溢洪道，1970年汛前建成。其型式为开敞宽顶堰，底部高程164m，设置5孔10×10m弧型钢质闸门，闸下采用挑流鼻坎消能。2000年水库除险加固，对尧沟溢洪道闸门等设备进行更新改造，闸门为5孔10*11m（宽×高）弧型钢质闸门；同时水文站缆道进行了改造，2005年除险加固完工。

3 率定步骤及成果

經过几年的运用，发现实测泄洪流量与改造前的泄流曲线超出误差范围。另外，发报时从泄流曲线上查找流量点较为麻烦；闸门开高、水位相同，不同人读取泄流量误差较大。因此对流量系数进行重新率定，编制泄流曲线软件。

3.1 率定步骤

因闸门下采用挑鼻坎消能，水流出闸后有一陡落形成急流，故闸门部分开启时通过闸室的水流为自由式孔流。计算公式为：Q=M×W×■。

其中Q——流量（m3/s）

M——流量系数

W——过水面积（m2）

且W=B×e

Hu——上游水头（m）

hc——收缩断面水深（m），且hc=ε×e

ε——垂直收缩系数，由e/Hu～ε关系线查得

e——闸门开启高度（m）

B——闸门总宽度（m）

3.2 2010年溢洪道实测流量34份，根据实测流量资料点绘e/Hu～M曲线。经过分析对比，检验合格通过22份。（率定成果见表1，关系线检验见表2）；摘出接点；根据水文资料整编规范表3.5.2-2查出e/Hu和ε的对应关系。

3.3 以开启高度e为参数，在不同水头H下，根据e/H求得ε及M，hc=ε×e，W=B×e。用公式Q=M×w×■求出流量，并绘制泄流曲线。

3.4 全开泄流曲线：溢洪道建成后无全开泄流资料，本次全开泄流曲线采用新老曲线部分开启时，同水位下同倍比对原曲线缩放求得。（表1，2）

3.5 软件编制和应用

软件采用VB语言，根据率定步骤中的e/H和ε、e/H和M、Q=M×w×■建立相应的数学模型并编制程序。

应用程序界面： ■

该程序计算分2部分，一是有下泄流量和库水位计算出闸门的开高；二是有库水位和闸门开高计算出对应的

下泄流量，通过此功能可以在图纸上点出下泄流量的点群，绘制出下泄流量曲线，并制成水位、开高、泄流表（表3）。

4 结束语

该软件比传统的从图上泄流曲线中查找水位、开高、泄流的关系使用方便、快捷、直观，计算误差小，如果停电，可直接查表等特点。为防汛决策部门提供快速、准确、科学的数据。由于数据采用2010年整编资料，2011、2012年尧沟溢洪道没有泄洪，因此，需要经过以后几次泄洪来对泄流曲线进行校验精度。

参考文献：

[1]田淳，姚富强.阳坡水库溢洪道水力特性试验[J].人民黄河，2011（05）.

[2]马爱冬.溢洪道泄流消能试验研究[J].水利建设与管理，2012（11）.

[3]马丹.水库溢洪道除险加固工程设计思路[J].水利科技与经济，2010（02）.