Page 51 - 2023年第54卷第6期

数为 ｍ＝ １．５、１．７５和 ２．０，边坡系数不同，梯形闸门不同。因此，本试验主要针对以上边坡系数的梯
形渠道上设置梯形闸门开展了 １８６组试验，具体试验工况见表 １。表中自由出流试验组数为 １５９组，
淹没出流试验组数 ２７组。

①水泵；②高位水池；③阀门；④稳水箱；⑤梯形渠道；⑥梯形闸门；⑦翻板闸门；⑧三角堰；⑨回水廊道；⑩地下水库
图 ２ 试验装置布置图

图 ３ 试验装置布置照片

试验模型中的梯形闸门由 ８ｍｍ厚的透明亚克力板经高精度雕刻机加工制作而成，支撑臂、门架
系统选用 ０．０２ｍ的方钢经螺栓连接而成，闸门底缘形式及止水情况与原型闸门相同。闸门开度 ｅ通过
事先用雕刻机切割的高度为 ０．０１～０．０７ｍ的方块在试验开始前放在闸下来控制。图 ４为本试验中的梯
形闸门装置示意图，图中展示了本文中闸前水头 Ｈ的测量方法，具体为：在距闸门门叶底边 ８ｍｍ处
０
沿宽度方向均匀布置 ３个直径为 ２ｍｍ的测压孔，测压孔间距为 ６０ｍｍ，测压孔上安装测压管，三根
测压管的另一端与同一测筒连接，测筒直径为 ４０ｍｍ，测筒内水面高程用精度为±０．１ｍｍ的测针量测，
测桶的水面高程与闸门所在断面渠底高程之差即为闸前水头 Ｈ，闸前水头 Ｈ 的零点为闸门所在断面
０
０
渠道底板高程。
为弄清闸后水流流态及其水面变化情况，在闸后水面波动剧烈的区域布置了量测断面，由于闸前
水深、闸门开度、边坡系数及流量不同时闸后水面变化情况不同，故不同工况下典型测量断面的位置
不固定，依试验现象具体来定。以闸门所在断面为起始断面，设任一量测断面距离闸门的距离为 ｘ，
用渠道顶宽 Ｂ对 ｘ无量纲化，即 Ｘ ＝ ｘ?Ｂ。在同一断面上根据水面沿渠道宽度方向的变化情况在横向上
布置测点，测点的位置距断面中轴线的距离为 ｙ，用渠道的二分之一顶宽 Ｂ?２对 ｙ进行无量纲化，即
Ｙ ＝ ２ ｙ?Ｂ，用精度为±０．１ｍｍ的测针进行水深量测。渠道水深为 ｈ，采用渠道边墙高度 ｈｓ对其进行无量
纲化，即 ｈ?ｈｓ。

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