平原区中小型水闸过闸流量推求方案分析

孟 健

(杭州水文水资源监测总站，杭州310016)

杭州市位于浙江省西北部，地处浙西丘陵与浙北平原之间的过渡区，东北部属浙北平原区，涵盖了杭嘉湖平原、萧绍平原的相当部分。区内河湖纵横，水面率较高，中小型水闸随处可见，分布数量相当可观。与此同时，多数在用水闸修建年代较早，缺少科学合理的过闸流量推求方案，调度方式简单粗放。在已开展的平原区水文巡测工作中，通过对过闸流量的实测资料进行分析，结合水闸自身特性，利用水力学理论，制定出符合水闸实际使用情况的过闸流量推求方案，为水闸科学调度提供依据。

1 原理

闸孔出流是指闸门建在宽顶堰或实用堰上的出流问题[1]。平原区河道内闸门大多建在宽顶堰式的底坎上。影响水闸过闸流量的因素包括闸上、下游水位、底坎和闸门的形式与尺寸、闸门开度等，出流的计算方法复杂而多变。

1.1 宽顶堰的流量公式

宽顶堰出流综合计算公式为:

式中:Q为宽顶堰的流量，m3/s;C为综合流量系数;B为堰宽，m;H为堰上水头，m。

宽顶堰出流分为自由出流与淹没出流，根据实验，宽顶堰的淹没条件为:

式中:hs为下游水位到堰顶的高度。

1.2 闸孔出流

闸孔出流有自由出流与淹没出流两种方式，相对应的出流公式分别为:

式中:M为自由孔流综合流量系数;H－ht为上、下游水头差，m;μ为淹没出流系数。

2 方案编制步骤

2.1 资料收集

收集闸门相关的资料，包括闸门的位置、类型、尺寸、底坎的高程等。了解闸门所控制河段的相关情况，对可能出现的闸门调度方式做概括。……