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1、实用堰流量系数计算*张绍芳山东省水利科学研究所()2、尸下游堰高一月舀J—其它符号意义同前。实用堰是闸、坝工程的主要建筑物。闸、关于实用堰流量系数与各影响因素间的:坝的流量计算一般按下式进行,:,。。关系可分两步来说明第一步先不考虑。一KK,Kmxb寸H/,(1),万;ml下游堰高的影响建立流量系数。式中H—包括来流流速水头的堰上水头与尸:/H`、H。/H`关系;第二步,以第Zb—桥(闸)孔总净宽一步为基础,计人下游堰高的影响。m二元堰流的流量系数,(一)不受下游堰高影晌的流,系数m。—K桥(闸)墩侧收缩影响系数—的规
2、律进流条件系数m,;`、。。凡—与p/HH/H(或。K。淹没系数H。:1所示—/p)的关系如图流量计算的关键是正确确定流量系数、.龟.-,.、、、、侧收缩影响系数进流条件系数和淹没系追,.数.这些系数的计算目前都有各自的方法,之,、但它们多只适用于所研究的特定条件缺乏入、;.通用性为寻求实用合理的流量计算方二01场法,我们对闸、坝、溢洪道的水力特性作过较系统的研究,取得了较好的成果川。最近我们对原成果又作了补充和完善,现介绍如,。,`、。`下ap/HH/H供参考()m一二、实用堰流量系数的规律气``“’“’`’
3、”`“””实用堰流量系数的影响因素有堰型(标V准堰和非标准堰)、堰的特征尺寸(如标准、、二0.堰的定型水头梯形堰的顶宽等)堰高月月似必二几〕月户又与夕一.拭醉瑞(上游堰高和下游堰高)及溢流水头等对于某一特定堰型的流量系数m可表示为:,.`、。.(b)m~p/HH/p,,m。J,JZ己=M(H/Hp/Hp/H)(2)圈lm月一p,/H一H。/H一(或H。/p,)关系圈`,,m。t:JZ:=M(H/pp/Hp/p)(3)(WES堰),d1(b)中还式中H堰的定型水头为分析方便我们在图绘制l—.p上游堰高本文计算工作由段青英
4、完成—了两:*。组曲线一组是根据高堰流量系数与只适用于特定的标准堰m型。J、相对水头,/HJHpm开始偏关系通过换算成/H高低堰界限就是流量系数*.。:。的m、一H。/尸,关系曲线(图中的虚线);离(小)于川所相应的尸/H和p/H,、,d,另一组曲线是根据堰上游形成临界流导出的值其值也与堰型尸/H(或尸/L)*,。m~H。/尸,和pZ/尸,用临界水头比(H。/尸1关系(图中点画线)其表达有关k),,、:式为来综合反映堰型相对上游堰高则高低。.m一0355(l+尸1/万。),/,(4)堰的界限如下:/_、,万分析图1(b
5、)的关系可以看出对于一(H。/P.).=0.4卜二兰.(5)、尸lp./H`,/L)来一人定的堰型及相对上游堰高(P/_、,,。,。2,··2H说流量系数m随H/p的变化是先增(二/,)一`0,+02p/尸1’*大,并达最大值后变小;同时,m,~H。/p.(苛)(6)关系曲线为m*~H。/尸1和m*一H。/p,两溢流条件同时满足,m,最大值所相应的H。:曲线所包络/尸值:。/:二尸、。。、jE好与m~H/p,m*~H。/p.两曲线(鲁)(7)。。,。l交点所相应的H/尸值相一致此H/尸。2:。/尸、值、低堰界限判别以及
6、在流量系数、()(8)在高侧收臀,缩影响系数计算中均起重要作用我们将其取即为高堰溢流,否则属低堰溢流(分别简称。.,*名为临界水头比(H/尸)。为高堰和低堰)(二)下游堰高对流t系数的影晌由以上看出,要确定高、低堰界限,需,下游堰高对流量系数的影响并不象许多研。/1*先求出临界水头比(H尸)对于常用的2究者认为的那样只与下游堰高尸与上游水克一奥堰和丫石S堰可直接由表l查取。头。Z/H。H之比p有关(对于自由出流条、,’41、、件).l2而是同时受堰型上游堰高溢..一...P,/凡010203040石060.810流水头
7、和下游堰高的影响(资料从略).这,....一.一样下游堰高有影响的流量系数同时与堰(0H/p,)`克一奥7154474240373432、、。,`。Z:型p/HH/p一p/p有关对于.一....,WES6952444037353332如此复杂的关系作者将采用新的方法进行处理。四、、、高堰的流量系数三高低堰的界限高堰的流量系数只与堰型、堰的特征尺,、在实用堰流量系数计算中涉及到高寸L(标准堰为Hd)和溢流水头有关。我国低堰界限。目前有关判别高、低堰界限的各常用的标准堰有克一奥堰和附ES堰(极值,,,d种标准都是以p/H的
8、形式给出存在,曲线堰的堰型和流量系数均与附ES堰接近:,J的问题是(l)尸/H只是反映堰的胖瘦,计算资料可以通用)这些堰型的流量系数,情况不反映其溢流条件;(2)判别标准没已有不少成果,我们综合出两个计算式,适,,有下游堰高因素;(3)各家的标准不一且用范围较广。/H`=o一L)S并通过分析(H,对比证明其精度稍好于其他算式曲线,
