《水力学与桥涵水文》课件 第6章 堰流.pdf

上篇水力学

第六章堰流

第六章堰流

学习重点

自由出流、淹没出流的概念；堰流流量公式；宽顶堰的水力计算。

学习目标

了解堰的类型；熟悉堰流特性；掌握宽顶堰的水力计算。

明渠水流中的局部障壁，称为堰。无压缓流经堰顶溢流时形成堰上游水位

壅高而后水面急剧下降的局部水力现象，称为堰流。如图6-1（a）、（b）、

（c）、（d）所示。无压缓流经小桥涵时水力现象与堰流类似，如图6-1（e

）、（f）所示。

第六章堰流

明渠水流中的局部障壁，称为堰。无压缓流经堰顶溢流时形成堰上游水位壅高而后

水面急剧下降的局部水力现象，称为堰流。如图6-1（a）、（b）、（c）、（d）

所示。无压缓流经小桥涵时水力现象与堰流类似，如图6-1（e）、（f）所示。

第一节堰的类型与流量公式

一堰的类型

1薄壁堰

2实用堰

第一节堰的类型与流量公式

3宽顶堰

第一节堰的类型与流量公式

二堰流的泄流类型与流量公式

1堰流的泄流类型

按下游水位对堰流泄流能力的影响程度，堰的泄流情况可分为两类。

第一节堰的类型与流量公式

2堰流的流量公式

第一节堰的类型与流量公式

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

一流量系数

１．薄壁堰

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

2.实用断面堰

折线多边形堰常取m＝0.35～0.42，流量按公式（6-3）计算，即堰顶水头取H0计算。

３．宽顶堰

流量按公式（6-3）计算，即计算水头用H0，流量系数犿常按经验公式计算。

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

（２）宽顶堰流量系数最大值。

改善堰的迚水条件，提高堰的流量系数，是增大堰泄水能力的有效途径之一。所以在水利工

程中的溢流坝常采用实用堰。但是对于宽顶堰的最大流量系数，已有理论分析结果。

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

二宽顶堰侧收缩系数

宽顶堰的侧收缩系数常用经验公式计算。

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

三宽顶堰淹没系数

1.淹没标准

由实验得出，宽顶堰的淹没标准为

第二节堰流的流量系数、侧收缩系数与淹没系数

2.淹没系数

第三节宽顶堰水力计算

一、宽顶堰水力计算公式

第三节宽顶堰水力计算

二、宽顶堰水力计算问题及方法公式

第四节泄水建筑物下游的消能

二、宽顶堰水力计算问题及方法公式

这类消能措施的特点是

利用水跃消能。通过消力池

或消力槛造成淹没水跃条件

，使水跃控制在泄水建筑物

附近，以缩短下游急流段的

长度。其下泄水流的主流在

渠底，故名底流式。

第四节泄水建筑物下游的消能

二、面流式

这种消能方式是在泄水建筑物的出口建造一个具有较大反孤半径和较大

挑角的凹面，称为消力戽，如图6-7所示。

第四节泄水建筑物下游的消能

三、挑流式

这种消能措施是把下泄水流挑射

至进离建筑物的下游河床中，如图6-

8所示。挑射水流在空中受到空气阻