水力学堰流及闸孔出流.ppt

水力学课件堰流及闸孔出流
第1页，本讲稿共24页
主要内容
堰流与闸孔出流
堰流与闸孔出流的判别
堰流的分类
堰流的基本公式
薄壁堰流的水力计算
实用堰流的水力计算
宽顶堰流的水力计算
堰流水力计算实例
最为稳定，测量精度也较高；
堰上水头不宜过小（）；
水舌下面的空间通气良好；
H
三角形薄壁堰适用于小流量的量测；
直角三角形薄壁堰的计算公式可简化为
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实用堰流的水力计算
剖面形状设计
克里格——奥菲采洛夫剖面
WES剖面
渥奇剖面
Hd
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淹没条件：
实用堰系数确定
WES堰 md=； 克—奥堰 md=；
H
hs
ht
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宽顶堰流的水力计算
流量系数
淹没条件
hs
侧收缩系数
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例题1：如图所示直角进口堰，堰顶厚度δ=5m，堰宽与上游矩形渠道宽度相同，b=，求过堰流量。
P1=
H=
ht=
解：（1）判别堰型
所以该堰为宽顶堰
（2）确定系数
（3）第一次近似计算流量
设H01=H=
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（4）第二次近似计算流量
（5）第三次近似计算流量
符合要求
（6）验证出流形式
仍为自由出流，。
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例题2：如图所示直角进口堰，堰顶厚度δ=5m，堰宽与上游矩形渠道宽度相同，b=，求过堰流量。
P1=
H=
ht=
解：（1）判别堰型
所以该堰为宽顶堰
（2）确定系数
（3）第一次近似计算流量
设H01=H=， =
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（4）第二次近似计算流量
=
（5）第三次近似计算流量
=
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（6）第四次近似计算流量
=
符合要求，。
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闸孔出流的基本公式
过闸流量
闸宽
闸孔全水头
流量系数
淹没系数
H
e
ht
取决于闸底坎的形式、闸门的类型和闸孔的相对开度e/H值。
闸门开启高度
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底坎为宽顶堰型的闸孔出流
自由出流——水跃在临界式或远离式位置处
淹没出流——水跃在淹没式位置处
i1=0
K
K
ht
c
c
流量系数
平板闸门
弧形闸门
淹没系数

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例题：矩形渠道中修建一水闸，采用平板闸门，闸底板与渠底齐平，闸孔宽等于3m，已知行近流速v0=，闸前水深H=5m，闸门开启高度e=，下游水深ht=，求过闸流量。
解：（1）判别是堰闸出流
故为闸孔出流
（2）确定流量系数
（3）设下游为自由出流，计算过闸流量
ht
H
hc
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（4）判别出流是否淹没
由

则收缩断面水深
hc的共轭水深
因ht=，故 ，闸孔为淹没出流
由潜流比 ，
所以通过闸孔的流量为
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底坎为曲线型实用堰的闸孔出流
H
e
流量系数
平板闸门
弧形闸门
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例1：某水库溢流坝，采用曲线型堰，堰顶厚度为5m，共5孔，每孔净宽为7m，坝顶设弧形闸门。试求坝顶水头H为5m，各孔均匀开启，开度为1m时，通过闸孔的流量（不计行近流速水头，下游为自由出流）。
解：（1）判别堰型
所以该堰为实用堰
（2）判别堰