水力学第9章-堰流及闸孔出流-2015.ppt

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1、1、堰流及闸孔出流堰：顶部溢流的泄水建筑物称为堰堰流：（outflowweirsofspilling）经过堰的水流，没有受到闸门控制时是堰流。闸孔出流：（outflowfromsluicegate）经过堰的水流受到闸门控制时就是闸孔出流，简称为孔流。9.1概述第9章堰流及闸孔出流闸孔出流堰流堰流及闸孔出流的水流特点：闸孔出流——水面被断开而不连续堰流——水面连续变化的光滑曲面共同点：堰流和闸孔出流都是因水闸或溢流坝等建筑壅高了上游水位，在重力作用下形成的水流运动。出流过程的能量损失主要是局部损失。3淹没出流和自由出流（以堰流为例）：堰淹没出流条件为：①下游

2、水位超过堰顶②发生淹没水跃侧收缩流：当溢流宽度小（等）于上游渠道的宽度远离水跃临界水跃淹没水跃水跃的三种形式本章内容：1、堰的分类2、堰流的基本公式3、不同堰型的水力计算堰流及闸孔出流薄壁堰实用堰：曲线型和折线型宽顶堰9.2堰的分类9.3堰流的基本公式K为垂向收缩系数以矩形薄壁堰自由出流为例考虑侧收缩和淹没出流的堰流的基本公式薄壁堰可分为：9.4薄壁堰的水力计算矩形薄壁堰的流量计算：将行进流速放在流量系数内考虑（1）计算流量系数薄壁堰有侧收缩时，将其影响并入流量系数中巴辛公式（2）计算淹没系数判别淹没水跃的条件：Z为上下游水位差，a1为下游堰高，H为上游水

3、头淹没系数：hs为下游水位高于堰顶的数值三角形薄壁堰（三角堰）：水头水面宽很小时，流量的微小变化引起较大的水头变化，量测精度高,适合Q<0.1m3/s梯形薄壁堰：H越大，水面B越宽，适合量测稍大的流量，如Q>0.1m3/s9.5实用堰的水力计算1、曲线型实用堰的剖面形状2.实用堰的水力计算（1）流量系数确定（2）侧收缩系数(3)淹没系数实用堰发生淹没出流的条件（1）下游水位高于堰顶；（2）堰下游发生淹没水跃淹没出流的条件0.330.340.351000.340.350.37500.350.370.39300.350.360.380101～20.360.38

4、0.40050.370.390.41040.380.400.42030.360.380.40200.380.400.42102～30.390.410.4302.00.400.420.4401.00.36-0.350.40-0.380.43-0.420.50.53～5=1～0.5=2～1=2cotθ2cotθ1流量系数m边坡系数1宽顶堰的流量公式取1-1和2-2断面9.6宽顶堰的水力计算临界流则据巴赫米切夫最小能量假设，万物在重力场的作用下，总要跌至能量最小的地方。堰顶为水平时E=Es,Esmin对应临界水深，因此堰顶水深h为hc.3.宽顶堰的淹没条件2、堰

5、流和闸孔出流的界限式中：e为闸孔开度；Ｈ为从堰顶算起的闸前水深．堰流及闸孔出流计算的主要任务是研究其过水能力．闸孔出流实用堰堰流宽顶堰闸孔出流堰流9.7闸孔出流的水力计算1、闸孔出流的分类（1）闸门的分类弧型闸门平板闸门3、宽顶堰闸孔出流为垂向收缩系数4、实用堰闸孔出流END3.宽顶堰的淹没条件3.宽顶堰的淹没条件9.5实用堰的水力计算1、曲线型实用堰的剖面形状3、宽顶堰闸孔出流