堰流的基本型式与基本计算公式.pdf

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1、2012年第1期黑龙江水利科技No.1.2012(第40卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodalNo.40)文章编号:1007－7596(2012)01－0171－02堰流的基本型式与基本计算公式杜伟，朱国锋(黑龙江省农垦经营红兴隆管理局水务局，黑龙江友谊155811)摘要:不同堰流形态是坝体溢流和闸坝溢流常见的一种水流现象。文章介绍了堰流的概念，水流形态类型。计算流量的基本公式和单宽流量的图解法与查表法。关键词:堰流;堰流类型;计算公式;堰上水头;流量

2、系数;单宽流量中图分类号:TV31文献标识码:B在大坝和闸坝水工设计中，我们常常会遇到设计堰体并顶并影响其过流能力时为淹没堰流，否则为非淹没堰流。如选取适合的堰流形式。作为农垦系统的灌排水工程及水库堰顶宽度小于上游引渠宽度或堰顶设有边墩和闸墩等，引起工程中，也常遇到堰体设计问题，本文简述堰流的基本概念水流的横向收缩，降低了过水能力，这种堰流叫做有侧收缩与计算的基本公式。堰流，反之为无侧收缩堰流。1堰流的概念2堰体水流形态与类型堰流是水流受堰体或两侧边墙束窄的阻碍，上游水位壅过堰水流的形态通常根据堰体厚度δ与堰上水头H的高，水流经

3、过堰顶溢流下泄，其溢流水面上缘不受任何约束比值的不同而分为3种类型即:薄壁堰流δ/H＜0.67;实用堰而为连续的自由降落水面的水流状态。当下游水位超过堰流，0.67＜δ/H＜2.5;宽顶堰流，2.5＜δ/H＜10，见图1。(a)薄壁堰;(b)实用堰;(c)宽顶堰图1堰流类型3计算公式的代表符号来水流速v0取其等于建筑物前面的平均流速，即按公式QH和z分别为堰上水头和落差。v0=来定，其中ω为全部水流的水流断面面积，见图2。ωH0和z0分别为用来水流速加以修正的堰上水头和落P和P分别为上游一同堰壁高度和下游一面堰壁高度。122=H

4、+v0=z+v0。b为堰宽(堰槛长度)。差，H0和z02g2g［收稿日期］2011－10－18［作者简介］杜伟(1976－)，男，黑龙江方正人，工程师;朱国锋(1978－)，男，黑龙江桦南人，工程师。—171—2012年第1期黑龙江水利科技No.1.2012(第40卷)HeilongjiangScienceandTechnologyofWaterConservancy(TodalNo.40)图2断面A－A代表符号4适用各种堰的基本公式不同的水头H和不同的流量系数m时，按公式q=mH3槡2gHm/s。3Q=mbH槡2gHm/s(1

5、)表1算得的每1m宽堰上的流量值(即单宽流量)式中:m为流量系数，对于每一种类型的堰，以及堰的的条件H流量系数mHm不同时，流量系数值均不同。/m0.350.400.450.50/m0.350.400.450.50来水流速v0，侧收缩和下游方面的回淹对流量Q的大小0.100.0490.0560.0630.0701.101.7782.0442.2992.555起着重大的影响。假如下游方面有回淹现象，则堰利润留成0.150.0900.1030.1160.1291.202.0572.3282.6192.910为淹没堰，淹没堰不同于不淹

6、没堰，在后者的情况下，下游自0.200.1390.1580.1780.1981.302.2962.6242.9523.2800.250.1940.2220.2490.2771.402.5692.9363.3033.670由水面的水位相当低，对出流并无影响。0.300.2550.2910.3280.3641.502.8493.2563.6634.070在作初步计算时，不淹没堰的系数m之值可以采用下述0.350.3210.3670.4130.4581.603.1363.5844.0324.480各值:0.400.3950.4520.

7、5080.5651.703.4873.924.4194.9101)薄壁堰m=0.42。0.450.4680.5350.6010.6681.803.7454.2804.8155.3502)无真空的实用断面堰m=0.45。0.500.5490.6280.7060.7851.904.0604.9405.5205.8000.550.6320.7230.8130.9032.004.3825.0085.6346.2603)有真空的实用断面堰m=0.50。0.600.7210.8240.9271.0302.506.1277.0057.8788

8、.7564)宽顶堰m=0.354。0.650.8120.9291.0441.1613.008.0539.27510.3611.510.700.9061.3601.1651.2953.5010.1511.6013.2514.500.751.0071.1491.29