堰流水力分析苏悦.pptx

堰流水力分析主讲人：苏悦

案例导读堰：从顶部溢流的壅水建筑物。堰流：经堰顶下泄并具有自由降落水面的水流。

案例导读堰前断面0-0堰顶水头H行近流速v0上游堰高p1下游堰高p2堰顶厚度δ

案例描述δ/H＜0.67薄壁堰薄壁堰流0.67＜δ/H＜2.5实用堰实用堰流2.5＜δ/H＜10宽顶堰宽顶堰流当δ/H＞10后，水流的沿程水头损失已经不能忽略，水流不再属于堰流，而是明渠水流了。

案例描述能量方程“三选”：选基准面堰顶的水平面选过水断面过水断面选择为堰前所在0-0断面和堰顶1-1断面选代表点0-0断面上代表点选择自由水面处，1-1断面不能选代表点

案例描述堰流水力计算的基本公式：B——过水断面净宽度；H0——堰的全水头；m——流量系数；不能选代表点过堰流量Q与堰顶总水头H0的3/2次方是成比例的。

案例描述影响流量系数的主要因素是φ、k、ξ。φ为流速系数，主要反映流速分布不均匀的程度和局部水头损失的影响；k为反映堰顶水流垂直收缩的系数；ξ称为修正系数，表示堰顶断面的平均测压管水头与堰顶全水头之间的比例。三个系数的值主要取决于堰的边界条件及堰前水头H。也就是说不同高度，不同类型的堰具有不同的流量系数。

案例描述当下游水位较高时会影响堰的过流能力，需要在流量公式中增加淹没系数σs当下游水位较低为自由出流时，淹没系数σs=1当下游水位较高为淹没出流时，淹没系数σs1

案例描述当堰顶的过水宽度小于上游引水渠宽度时会影响堰的过流能力，需要在流量公式中增加侧收缩系数ε当堰顶过水宽度等于于上游引水渠宽度时，侧收缩系数ε=1当堰顶过水宽度小于上游引水渠宽度时，侧收缩系数ε1

课程小结案例描述对水流有局部约束且顶部溢流的建筑物称为堰。经堰顶下泄并具有自由降落水面的水流称为堰流。δ/H＜0.67薄壁堰薄壁堰流0.67＜δ/H＜2.5实用堰实用堰流2.5＜δ/H＜10宽顶堰宽顶堰流

宽顶堰下游产生淹没水跃时，是否一定是淹没出流呢？案例交流与讨论