迟 颖

(大连市水利建筑设计院，辽宁大连 116021)

1 概述

王家店水库位于大连市甘井子区红旗镇棠梨村，始建于1914年4月，1917年11月竣工，是一座以城市供水为主，兼顾防洪的小(1)型水库。水库设计洪水标准为50年，校核洪水标准为500年。

王家店水库位于马栏河的中上游，集雨面积为31.3km2，主河道长度为10.32km，河道比降为10.82‰。

王家店水库枢纽建筑物包括挡水建筑物、泄水建筑物和取水建筑物。挡水建筑物为埋石混凝土重力坝，坝轴线略呈弧形，最大坝高29.09m，上游坝面垂直，下游坝面坡度1∶0.7，坝顶宽3.49m，大坝全长169.6m;泄水建筑物位于大坝左侧，包括正堰和侧堰两种堰型，均为实用堰，自由溢流，正堰3孔，堰宽27.66m，堰净宽26.86m，堰顶高程为83.32m;侧堰长90.73m，堰顶高程83.45m。取水建筑物位于坝上游面中间部位，为内半径2.12m的半圆形结构，设有4个取水口。

在对王家店水库进行水库防洪标准复核的过程中，溢洪道泄洪能力的计算成果直接影响到水库目前防洪标准是否满足规范要求的复核结果。为了使复核结果更加准确，设计院在对溢洪道泄流能力进行理论计算的同时，委托大连理工大学对王家店水库溢洪道泄流能力做了模型试验。下面通过这两种方法对王家店水库溢洪道泄流能力进行分析与探讨。

2 下泄流量理论计算

2.1 正堰泄量计算

当为实用堰时，溢洪道的下泄流量按以下公式计算(依据《溢洪道设计规范》):

式中 B——溢流堰总净宽，B=nb=26.86m;

b——单孔宽度，b=8.95m;

n——闸孔数目，n=3;

H0——计入行进流速水头的堰上总水头，m;

m——流量系数，不同堰上水头的流量系数值不同;

ε——闸墩侧收缩系数;

ζ0——中墩形状系数，查得 ζ0=0.45;

ζK——边墩形状系数，ζK=1;

c——上游堰坡影响系数，c=1。

经计算，正堰下泄流量如表1所示。

表1 正堰下泄流量成果

2.2 侧堰泄量计算

侧堰为曲线型实用堰，下泄流量计算公式与正堰相同，无墩影响，侧收缩系数σc=1。

经计算，侧堰下泄流量如表2所示。

表2 侧堰下泄流量成果

2.3 总下泄流量

总下泄流量如表3和图1所示。

表3 总下泄流量成果

图1 库水位～流量关系曲线(计算值)

3 下泄流量模型试验成果

3.1 相似准则与比尺

模型设计遵循重力相似准则，采用正态模型，模型试验的长度比尺为λl=25。各水力参数的相似比尺见表4。

表4 各水力参数的相似比尺

3.2 总下泄流量

实测了10个不同库水位下的泄流能力，试验结果见下页表5和图2。

表5 总下泄流量成果

图2 库水位～流量关系曲线(试验值)

4 分析与探讨

通过模型试验可以看出:在堰上水头为1.46m时，流量系数达到最大值0.4;当堰上水头继续增加时，流量系数反而逐渐减小，从而使整个下泄流量值增加速度减缓。此实验结果与理论计算有很大出入，在理论计算中，堰上水头大于1.5m后，流量系数为0.513，且在堰上水头高于1.5m以后，流量系数始终没有变化，均为0.513，因此，总下泄流量增加速度较试验值要大很多。

通过本次比较，模型试验值与理论计算值相差较大，至于哪个结果更为准确，无法得出确切的结论，只能在水库日后运行过程中加强观测，以实践来论证。本次防洪标准复核，本着偏于安全的角度考虑，下泄流量曲线采用的是大连理工大学模型试验成果。■

［1］ SL 253—2000溢洪道设计规范［S］．

［2］ 李炜．水力计算手册［M］．第二版．北京:中国水利水电出版社，2006．