鉴于天然河道分汊口地形/水力条件复杂,流量分配不易控制,在实际工程中,拟建堰闸横向组合型拦河建筑物来调节侧汊流量.采用物理模型方法,在不同流量及闸门开度条件下,研究了新型拦河建筑物闸段过流对分汊河道水流特性的影响,利用经验公式对闸门流量系数进行了计算,并且与实测值进行比较.结果表明:闸段过流时侧汊分流比明显小于全断面过流,且闸门开度和来流流量均影响分流比大小.随闸门开度增大,侧汊分流比增大,且流量越小,增幅越大;当闸门开度相同时,流量越大,侧汊分流比越小.由于水力因素复杂性和拦河建筑物非对称性,拦河建筑物上游水位/流速分布不均,闸门开度相同,流量增大,上游水位最高点向闸段侧偏移;流量增大,闸门开度增大,上游流速峰值向闸段侧偏移;在总流量为3000m3?s-1附近,上游水位不随闸门开度变化.闸门开度一定时,流量越大,闸后消力池内Fr越大,消能效果越好.总流量为4600m3?s-1时,Fr在2.5～4.5之间,产生不稳定水跃;总流量为3000m3?s-1和1500m3?s-1时,Fr在1.0～1.7之间,产生波状水跃.利用三种现行公式计算的流量系数与实测值相比误差较大,现行公式对流量系数的影响因素考虑欠缺,本研究引入闸孔侧收缩系数ε对现行公式进行修正,该修正公式的计算值均在/10％误差范围内,结果较为精确.本试验结果不仅丰富了新型拦河建筑物附近的水流运动理论,也对河道整治/新型拦河建筑物设计等相关工程提供理论支撑.
分汊河道 堰闸组合 拦河建筑物 闸门 水流特性 流量系数