水力学第9章堰流及闸孔出流-2015精选.ppt

（2）侧收缩系数 9.7 闸孔出流的水力计算 1、闸孔出流的分类 （1） 闸门的分类 弧型闸门 平板闸门 3、宽顶堰闸孔出流 为垂向收缩系数 4、实用堰闸孔出流 3.宽顶堰的淹没条件 3.宽顶堰的淹没条件 9.5 实用堰的水力计算 1、曲线型实用堰的剖面形状 3、宽顶堰闸孔出流 * * 1、堰流及闸孔出流 堰：顶部溢流的泄水建筑物称为堰 堰流：（outflow weirs of spilling） 经过堰的水流，没有受到闸门控制时是堰流。 闸孔出流：（outflow from sluice gate） 经过堰的水流受到闸门控制时就是闸孔出流，简称为孔流。 9.1 概述 第9章 堰流及闸孔出流 闸孔出流 堰流 堰流及闸孔出流的水流特点： 闸孔出流—— 水面被断开而不连续 堰流 —— 水面连续变化的光滑曲面 共同点： 　　　 　　　堰流和闸孔出流都是因水闸或溢流坝等建筑壅高了上游水位，在重力作用下形成的水流运动。出流过程的能量损失主要是局部损失。 3 淹没出流和自由出流（以堰流为例）： 堰淹没出流条件为：①下游水位超过堰顶 ②发生淹没水跃 侧收缩流： 当溢流宽度小（等）于上游渠道的宽度 远离水跃 临界水跃 淹没水跃 水跃的三种形式 本章内容： 1、堰的分类 2、堰流的基本公式 3、不同堰型的水力计算 堰流及闸孔出流 薄壁堰 实用堰：曲线型和折线型 宽顶堰 9.2 堰的分类 9.3 堰流的基本公式 K为垂向收缩系数 以矩形薄壁堰自由出流为例 考虑侧收缩和淹没出流的堰流的基本公式 薄壁堰可分为： 9.4 薄壁堰的水力计算 矩形薄壁堰的流量计算： 将行进流速放在流量系数内考虑 （1）计算流量系数 薄壁堰有侧收缩时，将其影响并入 流量系数中 巴辛公式 （2）计算淹没系数 判别淹没水跃的条件： Z 为上下游水位差，a1为下游堰高， H 为上游水头 淹没系数： hs 为下游水位高于堰顶的数值 三角形薄壁堰（三角堰）： 水头水面宽很小时，流量的微小变化引起较大的水头变化，量测精度高,适合Q 0.1 m3/s 梯形薄壁堰： H 越大，水面B越宽，适合量测稍大的流量，如Q 0.1 m3/s 9.5 实用堰的水力计算 1、曲线型实用堰的剖面形状 2.实用堰的水力计算 （1）流量系数确定 (3)淹没系数 实用堰发生淹没出流的条件 （1）下游水位高于堰顶； （2）堰下游发生淹没水跃 淹没出流的条件 0.33 0.34 0.35 10 0 0.34 0.35 0.37 5 0 0.35 0.37 0.39 3 0 0.35 0.36 0.38 0 10 1～2 0.36 0.38 0.40 0 5 0.37 0.39 0.41 0 4 0.38 0.40 0.42 0 3 0.36 0.38 0.40 2 0 0.38 0.40 0.42 1 0 2～3 0.39 0.41 0.43 0 2.0 0.40 0.42 0.44 0 1.0 0.36-0.35 0.40-0.38 0.43-0.42 0.5 0.5 3～5 =1～0.5 =2～1 =2 cotθ2 cotθ1 流 量 系 数 m 边 坡 系 数 1 宽顶堰的流量公式 取1-1和2-2断面 9.6 宽顶堰的水力计算 临界流 则 据巴赫米切夫最小能量假设，万物在重力场的作用下，总要跌至能量最小的地方。堰顶为水平时E=Es, Esmin 对应临界水深，因此堰顶水深h为hc. 3.宽顶堰的淹没条件 2、堰流和闸孔出流的界限 式中：e为闸孔开度；Ｈ为从堰顶算起的闸前水深． 堰流及闸孔出流计算的主要任务是研究其过水能力． 　　　　　 闸孔出流 实用堰 堰流 宽顶堰 闸孔出流 堰流