淤地坝泥沙淤积高度对宽顶堰水力特性的影响

张家璇, 李永业, 宋晓腾, 陶思远

农业工程学报. 2023, 39(13): 105-112

农业工程学报 ›› 2023, Vol. 39 ›› Issue (13) : 105-112. DOI: 10.11975/j.issn.1002-6819.202304081

淤地坝泥沙淤积高度对宽顶堰水力特性的影响

  • 张家璇, 李永业, 宋晓腾, 陶思远
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摘要

为解决淤地坝长期运行，泥沙不断沉积超出设计库容，漫延至溢洪道内并在宽顶堰前堆积从而影响泄流的问题，该研究通过物理模型试验的方法，对不同淤积高度下溢洪道内宽顶堰的水流流态、水面线、流速分布、流量系数等特性进行对比分析。结果表明，随着淤积高度的增加，堰流在保持宽顶堰原有的过流形态同时壅水程度逐渐降低；淤积高度的不同会影响堰前及堰上区域的水面高程和断面流速，堰前水位随着淤积高度的增加略微下降，过流断面逐渐减小，水流流速增大；随着淤积高度的增加，流量系数逐渐增大，即宽顶堰的泄流能力有所增强。因此引入参数相对淤积高度（淤积高度S与堰高P之比），根据试验数据拟合得到了淤积工况下宽顶堰流量系数经验公式，计算流量与实测流量的平均相对误差为2.7%，满足精度要求，可为淤地坝除险加固工程的相关工作提供参考。

关键词

水力特性 / 流量 / 淤地坝 / 宽顶堰 / 泥沙淤积 / 流量系数

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张家璇, 李永业, 宋晓腾, 陶思远. 淤地坝泥沙淤积高度对宽顶堰水力特性的影响. 农业工程学报. 2023, 39(13): 105-112 https://doi.org/10.11975/j.issn.1002-6819.202304081

基金

国家自然科学基金资助项目（No.51179116）; 山西省水利科学技术研究与推广项目（2022GM032）

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