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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,水力学,第八章 堰流及闸孔出流,前进,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,闸孔出流的基本公式,底坎为宽顶堰型的闸孔出流,底坎为曲线型实用堰的闸孔出流,结束,闸孔出流水力计算实例,既能挡水，又能过水的水工建筑物，称为,堰,。,堰 流,闸孔出流,堰流不受闸门控制水面为一条光滑的曲线，而闸孔出流受闸门的控制水面在闸门处不连续。,都是上游壅水，水流在重力作用下运动，将势能转化为动能的过程；,都是急变流，能量损失主要是局部水头损失。,返回,堰、闸水流的判别,H,e,H,e,堰 流,闸孔出流,返回,堰流的分类,堰的,外形及厚度,不同，其能量损失及过水能力也会不同,堰高,P,1,堰高,P,2,堰顶厚度,堰顶厚度,堰顶厚度,堰宽,b,堰顶水头,H,H,H,按,/H,分类,/H,0.67,薄壁堰流,0.67,/H,2.5,实用堰流,2.5,/H,10,宽顶堰流,曲线形,折线形,有坎,无坎,前进,按下游水位是否对过堰水流有顶托阻水的影响,自由堰流,淹没堰流,按有无侧向收缩,无侧收缩堰流,b,=,B,有侧收缩堰流,b,B,返回,堰流的基本公式,应用能量方程式可推得,过堰流量,堰宽,堰顶全水头,H,V,0,流量系数,侧收缩系数,淹没系数,水力计算类型,计算过堰流量,Q,计算堰上水头,H,设计堰宽,b,返回,薄壁堰流的水力计算,薄壁堰流具有稳定的水头和流量的关系，常作为水力模型或野外测量中一种有效的量水工具。,当矩形薄壁堰无侧收缩，自由出流时，水流最为稳定，测量精度也较高；,堰上水头不宜过小（应大于,2.5m,）；,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,返回,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,H,d,前进,淹没条件：,实用堰系数确定,WES,堰,m,d,=0.502,； 克,奥堰,m,d,=0.49,；,H,h,s,h,t,返回,宽顶堰流的水力计算,流量系数,淹没条件,h,s,侧收缩系数,返回,例题,1,：如图所示直角进口堰，堰顶厚度,=5,m,，堰宽与上游矩形渠道宽度相同，,b=1.28,m,，求过堰流量。,P,1,=0.5,m,H,=0.85,m,h,t,=1.12,m,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,H,01,=,H,=0.85,m,前进,（,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，故所求流量为,1.68,m,3,/,s,。,前进,例题,2,：如图所示直角进口堰，堰顶厚度,=5,m,，堰宽与上游矩形渠道宽度相同，,b=1.28,m,，求过堰流量。,P,1,=0.5,m,H,=0.85,m,h,t,=,1.3,m,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,H,01,=,H,=0.85,m,，,查表,8.2,得,s1,=0.70,前进,（,4,）第二次近似计算流量,查表,8.2,得,s2,=0.78,（,5,）第三次近似计算流量,查表,8.2,得,s3,=0.82,前进,（,6,）第四次近似计算流量,查表,8.2,得,s4,=0.82,符合要求，故所求流量为,1.33,m,3,/,s,。,返回,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,h,t,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,返回,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,i,1,=0,K,K,h,t,c,c,流量系数,平板闸门,弧形闸门,淹没系数,查图,8.34,前进,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,v,0,=0.8m/s,，闸前水深,H=5m,，闸门开启高度,e=1.0m,，下游水深,h,t,=3.5m,，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,h,t,H,h,c,前进,（,4,）判别出流是否淹没,由,查表,8.7,得,则收缩断面水深,hc,的共轭水深,因,h,t,=3.5,m,，故 ，闸孔为淹没出流,由潜流比 ，查图,8.34,得,所以通过闸孔的流量为,返回,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 查表,8.9,前进,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,）判别堰闸出流,所以为闸孔出流,（,3,）确定系数,由表,8.9,查得闸孔流量系数,（,4,）计算过闸孔流量,所以该工况下，通过闸孔的流量为,231,m,3,/,s,。,水库调度图,水库放水时间计算,前进,水库调度图,H,（,m,）,Q,（,m,3,/s,）,e=1m,e=2m,e=0.5m,e=1.5m,前进,水库放水时间的计算,水库是用来蓄洪水的，在洪水到达之前有时需将水库中的水放掉，这就需要计算放水所需要的时间。,H,Q,0,Q,库水位不变时,库水位下降,H,时,依水量平衡：,水库的水面面积，随水库水位而变,返回,
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