第八章 堰流 闸孔出流.pptVIP

0.33 0.34 0.35 0.35 0.36 0.37 0.38 0.36 0.38 0.39 0.4 0.36 ～0.35 0.34 0.35 0.37 0.36 0.38 0.39 0.4 0.38 0.4 0.41 0.42 0.4 ～0.38 流量系数 10 5 3 0 0 0 0 2 1 0 0 0.5 堰下游坡度 0 0 0 10 5 4 3 0 0 2.0 1.0 0.5 堰上游坡度 1～2 2～3 3～5 折线型实用堰的流量系数 =0.4 ～1 =1 ～2 第四节 宽顶堰流的水力计算 宽顶堰， 。 有坎宽顶堰 宽顶堰的例子： 过堰水流在垂直方向上收缩。 无坎宽顶堰 过堰水流在水平方向上（侧向）收缩。 宽顶堰流量公式： 当 时， 当 时， 1、对直角进口堰 一、流量系数 2、对修圆进口堰 当 时， 当 时， 二、侧收缩系数 其中， 为考虑墩头和堰顶入口形状的系数 。 矩形闸墩（边墩）、直角入口堰顶， ； 弧形闸墩（边墩）， 。 （一）单孔侧收缩系数 注意应用条件。 （二）多孔侧收缩系数 其中， 中孔 边孔 边墩 闸墩 三、宽顶堰的淹没条件、淹没系数 宽顶堰的自由出流 宽顶堰的自由出流 实验表明：宽顶堰的淹没条件为 宽顶堰的淹没系数 与 有关，查表8.2。 宽顶堰的淹没出流 四、无坎宽顶堰流 无坎宽顶堰流形成：堰宽小于上游河宽，水流产生侧向收缩。 不单独计算无坎宽顶堰流的侧向收缩系数 ，其影响并入流量系数中，即 考虑了侧向收缩系数的流量系数。 无坎宽顶堰流量公式 无坎宽顶堰流的的流量系数 根据不同情况，查表8.3，8.4，8.5。 例8.5　已知：　、　、　、　、　、　、　。 计算　　。　 第六节 闸孔出流的水力计算 工程上的水闸，闸底坎有宽顶堰、曲线型实用堰两种；闸门有平板闸门、弧形闸门两种。 闸孔出流水力计算的任务： 已知闸前水头、闸门开度，求泄流量； 已知泄流量，求闸前开度。 底坎与闸门的不同组合，形成不同形态的闸孔出流，使得其计算难度较堰流困难，精度也低。 一、底坎为宽顶堰的闸孔出流 形成自由出流条件： 其中， 为 相应的跃后水深 形成淹没出流条件： 淹没出流 1、宽顶堰底坎自由出流的水力计算 列写断面 、 能量方程： 二、三角形薄壁堰流 测量较小流量时，为增大水头，以提高测量精度，常采用三角形薄壁堰。 三角形薄壁堰 三角形薄壁堰流量公式： 当堰口夹角 时， 当堰口夹角 时， 或 第三节 实用堰流的水力计算 工程上，实用堰最常见，常用来挡水、泄水。 实用堰流量公式： 对于高堰（ ），常用混凝土浇筑，堰顶制成曲线型。 对于低堰（ ），常用条石砌筑，堰顶制成折线形。 侧收缩系数 淹没系数 单孔净宽 闸孔数 流量系数 闸墩 边墩 边墩 闸墩 一、曲线型实用堰的剖面形状 直线段 、 的坡度根据坝体的稳定性、强度确定。 圆弧段 ：将过堰水流与下游河道水流平稳连接，以减小对河床冲刷，有利于消能。 曲线段 对堰过流能力、堰顶压强和流速分布影响较大，是曲线型实用堰设计的关键。 曲线段 设计要求： 堰面不应出现过大的负压； 较大的过流能力； 坝体稳定、经济。 堰面压强等于大气压。 堰面压强大于大气压。 堰面压强小于大气压。 国内外对曲线段 进行了大量实验研究。 两种典型的堰的剖面形状：克—奥剖面、 剖面。目前我国多采用后者。 二、 实用堰的流量系数 若 ， ，查图8-12曲线（a） 。 若 ， ，查图8-12曲线（a） 。 若 ， 。 当堰上游面垂直，且 时， 查图8-12曲线(b) 、(c) 、(d)、(e) 。 当堰上游面垂直，且 时， 1 1 (a) (b) (c) (b) (e) 0 三、侧收缩系数 侧收缩系数经验公式： 边墩形状系数， 闸墩形状系数。 堰孔数， 堰宽， 边墩形状 直角形 折线形 圆弧形 边墩形状系数 与边墩头部形式和进水水流方向有关。 矩形 直角形 半圆形 流线形 闸墩墩头