短杆型底格栅水力特性研究.doc

短 杆 型 底 格 栅 水 力 特 性 研 究 贺昌林 , 刘善均 , 许唯临 , 王 韦 (四川大学 高速水力学国家重点实验室 , 四川 成都 610065) 【摘 要】 底格栅试验中观察发现 ,格栅廊道水流前缘的边墙是阻水的关键部位 ,因此提出了栅条长度 可缩短 1/ 4 的体型 ,即短杆型底格栅 ,对其水力特性试验的研究表明 ,取水流量基本上未因格栅长度缩 短而明显减少 ,格栅的刚度成倍提高. 针对现有的取水流量计算公式不便使用 ,文中给出了直接用来流 流量计算取水流量的显式表达式 ,并给出了完全取水和极限取水单宽流量公式及卡栅影响系数等. 【关键词】 底格栅 ; 取水率 ; 短杆型 ; 取水流量 中图分类号 : TV13 文献标识码 : A 文章编号 : 10002 0860 (2004) 092 00732 04 The diversion characteristics of short2bar grille2bottom HE Chang2lin , L IU Shan2jun , XU Wei2lin , WANG Wei ( State Key Laboratory of Hydraulics on High Speed Flows , Sichuan University , Chengdu 610065 , Sichuan , China) Abstract : The observation on water diversion of grille2bottom showed that the key part of blocking water was the front wall , so the opti2 mization style was introduced with the grille length reduced to 3/ 4 of the conventional style , that is the shor2t bar grille2bottom , and the diversion characteristics showed that water diversion was hardly reduced while the rigidity of grille was greatly improved. To overcome the inconvenience of using existed formula to calculate diversion discharge , the paper introduced the explicit formula that the diversion di2s charge can be directly computed from the inflow , and the complete diversion discharge ,maximum diversion discharge , effect of caulking were also introduced. Key words : grille2bottom ;water diversion rate ; short2bar ;water diversion discharge 底格栅能拦截大颗粒的泥沙 ,使其顺河道排向下 游 ,进入引水渠道的泥沙数量大为减少 ,且粒径均不超 过格栅的间隙 ,起到较好的引水防沙效果. 大量工程 实践表明 ,倒梯形断面底格栏栅不易卡栅 ,运行情况良 好 ,其 ( 上 顶 面) 尺 寸 范 围 8 ～ 25 mm , 缝 隙 宽 度 8 ～ 16 mm. 目前广泛应用以下公式计算底格栅的取水流 量1 确切的结果. 即使给出了流量系数 ,用上式计算底格栅的取水 流量也很不方便 ,需计算 h 为过栅水流的平均水深 , 当设 2 排以上取水廊道时 ,各排廊道上的平均水深是 很难确定的 ,而且试验表明 ,平均水深未必是一个很恰 当的计算参数. 原武汉水利电力学院等单位推荐采用 断面比能的概念4 ,采用坝前的全水头 H ,流量系数 0 (1) 测量结果的规律性较好. 本文则通过大量的系列模型试验 ,得出了一套底 格栅的水力特性试验成果 ,采用过栅流量与来流量建 立理论关系 ,可直接计算其引水流量和引水比 ,并提出 了短杆型底格栅的布置型式 ,即廊道宽度相同而栅条 Q = μpbl 2 gh 式中 , Q 为栏栅进水流量 ;μ 为流量系数 ,与栅条的高 宽比有关 ,而与栅条和缝隙的具体尺寸无关 ; b 、l 分别 为格栅宽度和 (河宽方向) 长度 ; p 为空隙比 ; h 为过栅 水流的平