防砂坝过坝水流流量公式之的研究.pdfVIP

海峡雨岸山地炎害舆瑕境保育研究．第三卷 2002’昆明 防砂塌遇塥水流流量公式之研究 李木青1 隙锡勤2 林秉餐3 (1中莘水土保持睾管理事囊中：2逢甲大擘土木及水利工程研究所研究生壹中 3逢甲大罩土木及水利工程研究所研究生蠹中) 摘要本研究旨在探封现行防砂塌上游未淤横泥沙畴，其溘臻水流流量公式之迪片j性’ 蓝撩以提出遣凿之修正公式，提供防砂埔彀詈十技衙举撩之参探。研究秸果厢示，矩形溘洪口 防砂塌溢塌水流所探行之流量公式，因懂遗用於溪床水平且新面燕束辖之流况，喾溪床坡度 逐渐陡化或湓洪口断面逐渐束辖畴，种算流量舆寅傺流量髑崖生了髹著的偏差t惟袒引入溪 床坡度及断面束箱雨修正敷後，种算流量舆寅绦流量圈的偏差现象可以獾得明颞地改善，而 遇塌水流流量公式，可表属 oo缸(170一1)】 p：1．7676，．『1一旯tan口1-2938hL5【1一o 式中，口=湓塌水流流量(cms)：6f水面宽度(m)：溪床惯角0=0‘～7。：断面束艚修正欺_ =6／∥=0l～10：b=湓塌水流均宽【=(”“)／2】：bo=塌璜宽度。 明奠嗣 防砂塌流量坡度因素断面束辖因素 1前言 防砂塌(sabo．dam)遇塌水流流量之估算，是塌髓畿何彀种的主要参敷之一，荫受重视。 但是霜了因虑槿稚多燮的溪流瑕境，常将遇塌水流税霜堰流，以燕束精(non-contraction section)湓洪口断面，且忽略溪床坡度之影警，韭量测塌上游水澡，用以推估遇塌水流 流量，例如水土保持技衙规筒第222保第4款即膊之。惟以一般堰流公式计算湓塌水流流 量，舆本省上游溪流陡峻的地形保件相去甚速，使流量寅测值舆种算值可能因而虚 生相常程度的偏差，影謇墉髓之段计及安定·故有必要加以探封·韭袷予修正。因 此，本文凝以矩形湓洪口作焉初步的研究封象，利用渠槽弑骆建立迪用於不同溪床 坡度及断面束稿绦件下的湓塥水流流量公式，以提供工程毅针之参考。 2文献回顾 喾防砂塌上游未淤稹泥砂畴，其溘塌水流流沉通常被祝属堰流(weirflow)。堰 流是指水流受横向棒造物拥阻壅高而形成明渠疆渐燮流畴，其部份勤能被博化霜势能·流 程槽造物监我生收桔舆跌落的水流现象，常被愿用於水利，引水、排洪等工程中，在水力 量测中利用其堰上水位之燮化遇可作属一谨测流工具。堰流依堰顶厚度，可分焉宽顶堰 (broad—crested weir)及锐艨堰(sharp-crestedweir)，而防砂塌上游未淤穑泥砂畴其湓疆水流则 420 被祝羁鲵橡堰之一獯。锐撩堰或防砂塥依其堰顶宽度6和溪流宽度矽之鞠傈有柬棺堰 withside (weirs contractions)及非束稿堰(full—widthweirs)之分(圈1)，其相鞠流量公式兹分 遗如下： 圈1堰流颓型示意圃 1 weirflow Fig pattem 2．1矩形非束箱堰饵口b=W) Weisbach(1855)假段堰板上游水流属均匀分怖，而遇堰水舌的腰力属大氯糜(自由流)， 且亦假设流髋水平流通堰板蓝具有非均匀速度曲腺的情形下，尊出了矩形非束棺堰流量之 一般通式 ^ T，2 T，2 Q，2詈厄b鼢+秒5一‘铲5】 (1) 凿堰板高度速大於堰璜水深峙，即Ph，接近流速圪“0，故上式可简化属 ’～ bh“’ (2) Qr=专Cc．-／29 式中，Qf=非束箱堰流量：h=堰顶水深：Cc=流量傈敷，舆水流束稿程度、畿何形