水力学堰流及闸孔出流.pptVIP

* 第八章 堰流及闸孔出流 堰流—在明渠中,无压缓流从建筑物障壁顶部溢流至下游,上游水位壅高, 而后水面跌落的局部水力现象. 闸孔出流—闸门部分开放,水流从建筑物与闸门下缘间的孔口流出的水力现象. 堰流与闸孔出流在边界条件上的区别在于闸孔上下游水面线是不连续的. 8.1 堰的类型及堰流的基本公式 一.堰流的特征量 堰流的特征量如下: B – 渠宽 b – 堰宽 P1 – 上游堰高 P2-- 下游堰高 H – 堰上水头 h1-- 下游水深 δ-- 堰顶厚度 V-- 行进流速 hs – 下游水深超过堰顶的高度 hs =h1-P2 可以大于0,也可以小于0. H δ P1 V0 二.堰的类型 1.薄壁堰 δ– 堰的厚度 2.实用断面堰 H– 堰上水头 3.宽顶堰 三.堰流的基本公式 堰流种类多，但水力特征相似可统一用一个基本公式. 其中 为作用水头或总水头 m -- 流量系数 m=f (φ,k,ξ) 为流速系数，水舌垂直收缩系数,修正系数的. 函数. H– 堰上水头 8.2 薄壁堰 (常用于做量水工具) 一. 矩形薄壁堰 堰口为矩形的堰称为矩形堰.它又分为完全堰和侧收缩堰. 1.完全堰 (B=b) 无侧收缩,渠宽等于堰宽.则流量 m0为流量系数 P1 为上游堰高 2. 侧收缩堰 水流产生侧面收缩 mc -- 侧收缩系数 由（8-9)式确定 在b、P和H相同的情况下,流量要小于完全堰流量. 二. 三角堰与梯形堰 (堰口的形状为三角形或梯形) 1.三角堰 采用 流量公式 M值查手册 最常用的H为 H δ P1 V0 θ θ 其流量 三角形堰所测量的流量一般要小于0.05 m3/s 2. 梯形堰 对流量略大,三角堰不适用时采用梯形堰 其流量 为矩形堰与三角堰流量之和. 8.3 实用断面堰 水流量较大,因结构要求将堰加厚做成折线形堰和曲线形堰称为实用断面堰. 流量 m -- 流量系数 曲线形堰 m= 0.45~0.52 折线形堰 m= 0.35~0.42 曲线形堰又分为 真空堰—坝面曲线与水舌间有一定空间形成一定真空度 非真空堰-- 坝面曲线深入水舌内部 坝面曲线与水舌间有一定空间形成一定真空度，其目的是提高过流能力。 8.4 宽顶堰 一. 无侧收缩宽顶堰 (b=B) 1.自由出流 特征:水面二次跌落 时 直角进口 m=0.32 圆角进口 m=0.36 时 直角进口 (8-19) 圆角进口 (8-20) 2.淹没出流 条件: ( 必要条件)