侯冬梅，王才欢，刘 毅

(长江科学院水力学研究所，武汉 430010)

调水工程是解决水资源时空分布不均匀的一条有效途径，是实现水资源合理配置及提高水资源利用率的必要工程措施，对受水区经济和社会的可持续发展及改善生态环境有着重要意义。长距离调水工程运行调度的复杂性比一般水利工程大很多，要求做到按计划安全、适时、适量、高效地将水源水库的水输送到用水户。对运行调度结果产生重大影响的是节制闸水流流量控制计算方法的准确性。

1 研究背景

常用堰闸过流的流量计算方法，有国内水力学教科书公式［1－3］、Henry 公式［4］、日本土木学会公式［5］、美国陆军工程兵团公式［6］等。自由出流条件下的堰流和孔流的界限以及堰流和孔流流量计算问题，于上世纪50—80年代国内外已做过大量的研究;而淹没条件下的堰流和孔流的流量计算，由于上、下游水力条件和边界条件的影响，其淹没系数的确定成为水力计算中的难点。

目前国内常用的计算方法有:①判断过闸水流流态。当闸门未启出水面，水流为闸孔出流;当闸门底缘脱离水面，为堰流。根据下游水位是否对闸孔过流能力产生影响，闸孔出流又分为自由孔流和淹没孔流，堰流分为自由堰流和淹没堰流。②采用相应的公式计算流量。当为闸孔出流时，其中:m为自由孔流综合流量系数;σ为淹没系数;b为过水断面宽度;e为闸门开启高度;g为重力加速度;H0为计入行进流速水头的堰闸前水深。

m反映局部阻力、流速分布、垂向收缩和闸门开度等对出流的综合影响，与闸底坎类型、闸门型式、闸门下缘迎流角、闸门相对开度等有关。……