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申请/专利权人：黄河勘测规划设计研究院有限公司

摘要：本发明公开了一种多沙河流水库坝身低位倒坡排沙孔的设置方法，所述低位倒坡排沙孔为设置在坝身中连通坝身上下游的长孔，低位倒坡排沙孔的进口端设置有检修闸门，出口端设置有闸门启闭装置，检修闸门的底部与坝前淤积高程线齐平，闸门启闭装置的底部高于检修阀门设置；所述低位倒坡排沙孔的设置方法包括①确定水库造床流量最大值②计算低位倒坡排沙孔的孔洞尺寸、进口高程、出口高程、倒坡比降③计算并校核低位倒坡排沙孔的泄流能力④计算并校核低位倒坡排沙孔的检修闸门压力。本发明能够长期稳定地发挥水库综合效益，对保障河流的长治久安具有重要作用，其极具推广意义，对我国乃至世界范围内的多沙河流泄水建筑物设计建设具有普遍适用性。

主权项：1.一种多沙河流水库坝身低位倒坡排沙孔的设置方法，其特征在于：所述低位倒坡排沙孔为设置在坝身中连通坝身上下游的长孔，低位倒坡排沙孔的进口端设置有检修闸门，出口端设置有闸门启闭装置，所述检修闸门的底部与坝前淤积高程线齐平，所述闸门启闭装置的底部高于检修阀门设置；所述低位倒坡排沙孔的设置方法包括如下步骤：步骤1：根据水库来水来沙情况，分析水库排沙需求和泄水建筑物安全运行要求，通过式1和式2综合确定水库造床流量最大值：式1为钱意颖公式： 式2为涂启华公式： 式1、式2中，为造床流量，m3s；为汛期平均流量，m3s；排沙水位是水库排沙运用时的最高水位，其对应的泄流规模是保持水库有效库容、塑造水库排洪输沙的重要指标，对于多沙河流泄流规模宜取1.5~2.0倍的水库造床流量或两年一遇洪峰流量；步骤2：根据多沙河流泄流规模，通过式3和式4计算低位倒坡排沙孔的孔洞尺寸、进口高程、出口高程、倒坡比降：其中，低位倒坡排沙孔的数目、尺寸、进口高程满足式3： 式中：Q为水库低位倒坡排沙孔的泄流能力，m3s，n为低位倒坡排沙孔的数目；B为低位倒坡排沙孔的宽度，H为低位倒坡排沙孔的高程；为低位倒坡排沙孔的进口高程；为水库排沙水位对应的泄流能力，m3s；低位倒坡排沙孔的倒坡比降满足式4： 式中：J为低位倒坡排沙孔的倒坡比降；为低位倒坡排沙孔的进口高程；为低位倒坡排沙孔的出口高程；低位倒坡排沙孔的出口高层满足式5： 式中：为水库低位倒坡排沙孔的出口流速；为水库低位倒坡排沙孔的出口水流密度；为低位倒坡排沙孔的出口高程；为水库闸门处避免发生空蚀允许的最大流速；步骤3：计算并校核低位倒坡排沙孔的泄流能力：低位倒坡排沙孔的泄流能力取决于闸前水深H和闸门开度e，其计算方法如下：当eH＞0.65时，按堰流公式计算；当eH≤0.65时，按孔流公式计算：a.堰流公式：b.孔流公式：式中：H——堰上水头，m；ε——侧收缩系数；取0.964m——堰流流量系数；n——闸孔孔数；取n=8H0——包括行近流速水头的堰前水头，m；b——每孔净宽，m；取b=4.5mμ——流量系数；取0.88；Ak——出口处的面积，m2；Hw——自由出流时为孔口中心处的作用水头，m；步骤4：计算并校核低位倒坡排沙孔的检修闸门压力： 式中：为清水水库下检修闸门承载水压力；为清水容重；为浑水容重；H为水库水位至低位倒坡排沙孔进口高程之间的运用水头；检修闸门压力差为： 式中：为水库坝前运用水位；为传统高位排沙孔出口高程；为传统低位排沙孔出口高程。

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