明渠水流流速横向分布抛物线律及其应用.pdfVIP

第 35卷第5期 人 民 黄 河 Vo1．35．No．5 2013年 5月 YELL0W RIVER May，2013 【灌溉 ·供水 】 明渠水流流速横向分布抛物线律及其应用 韩金旭 ，黄福贵，卞艳丽 ，吴玉磊 ，陈伟伟 (黄河水利科学研究院，河南 郑州 450003) 摘 要：依据室内试验和 田间实测资料 ，分析了明渠水流横向流速分布特点，建立了明渠水流横向流速分布抛物线律，给 出了参数的确定方法，并结合明渠垂向流速双幂律提 出了明渠测流方法。实测资料验证表明：用抛物线律表达明渠水流 横向流速分布具有较高的精度，在 (1—2x／B)0．1范围内，除个别点外，计算流速相对误差小于5％；利用抛物线律及 双幂律建立的明渠测流方法，精度较高，对不同形式及断面尺寸的渠道具有较强的适应性。 关 键 词 ：明渠；流速；横向分布；抛物线律；测流 中图分类号：$274．4 文献标志码：A doi：10．3969／j．issn．1000—1379．2013．05．028 ParabolicLaw forLateralDistributionofFlow VelocityandItsApplication in Open Channel HAN Jin—XU，HUANG Fu—gui，BIAN Yan—li，WU Yu—lei，CHENWei—wei (YellowRiverInstituteofHydraulicResearch，Zhengzhou450003，China) Abstract：Basedonindoorandfieldexperiments，velocitydistributionpropertiesofopenchannelwereanalyzed．Paraboliclawforlateraldistribu- tionofflowvelocitywasestablishedinrectanghlarandtrapezoidalchanne1．Theformulatodefinetheparameteroftheparaboliclaw wasgiven．And thenthemethodofrflowmeasurementinopenchannelwasputforwardbasedontheparaboliclawandtwo—powerlaw．Theoutcomesshow thatthe fractionalerrorsofcalculatedvelocitiesbytheparaboliclawaresmallerthan5％ exceptafewpoints，when (1—2x／B)0．1．Inaddition，the methodforflow measurementisaccurateandadaptstodifferentofrm ofchannels． Keywords：openchannel；velocity；lateraldistribution；paraboliclaw；flow nmasurement 目前，在我国农业是用水大户 ，随着水资源供需矛盾的 日 尽管指数分布律在以往的研究中应用较多，但从测流角度 益突出，解决农业节水问题迫在眉睫。有效的明渠量水技术是 而言，指数律往往难 以得出积分结果，特别是在 自动化测流过程 强化灌区用水管理 ，优化水资源配置 的重要手段 。在各种 明渠 中，指数形式常占据较大内存 ，给数据计算及存储带来不必要的 量水方法中，堰槽法测流准确，但因其阻水严重而难 以在平原 麻烦。由此可见，探索简单、精确的流速横向分布规律，是认识 灌区推广；流速 一面积法适用性强，但测点较 多，操作费