流体力学 课件 第8章 堰流20110616
第8章堰流 黄湖镇施家堰重建工程 堰坝施工中 该工程位于黄湖镇清波村 列入余杭区2009年度水利建设项目计划 主要工程内容为 拆除原冲毁的堰体 重建长61 3米的堰坝 新建进水闸和渠道 修建堰坝两岸挡墙护岸 工程于2009年3月开工建设 同年7月全部完工 总投资85 0776万元 工程建成后 提高了右岸1000余亩农田的灌溉保证率 改善了黄胡集镇的水环境 完工后的堰坝 第8章堰流 本章重点掌握堰流的定义堰的分类小桥 涵 孔径的水力计算 8 1堰流及堰的定义 一 堰流的定义无压缓流越过障壁产生的局部水力现象称为堰流 障壁称为堰 研究堰流的目的在于探讨流经堰的流量与堰流其他特征量如堰宽 堰前水头 堰顶厚度 堰上下游坎高 下游水深及下游水位高出堰顶的高度 行进流速等的关系 从而解决工程中提出的有关流体力学问题 8 1堰流及堰的定义 8 1堰流及堰的定义 二 堰的分类薄壁堰实用堰宽顶堰为明渠流动三 计算特点 8 2堰流基本公式 以薄壁堰为例进行推导 8 2堰流基本公式 从1 2建立伯努利方程 式中 令 作用水头 8 2堰流基本公式 则 m为堰流流量因素 8 3薄壁堰流 矩形堰 8 3薄壁堰流 三角堰梯形堰 8 4宽顶堰流 一 宽顶堰的过流特点自由式淹没式 8 4宽顶堰流 二 流量计算公式自由式淹没式 式中 一般由经验公式确定 8 4宽顶堰流 三 淹没标准当宽顶堰绝对不会淹没 必要条件充分条件 四 侧收缩例8 1 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 一 小桥过流现象自由式淹没式 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 二 淹没标准 自由式 淹没式 式中 为桥孔临界水深 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 三 计算图式自由式淹没式 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 四 计算原则 小桥孔径计算原则主要从安全和经济两方面考虑 1 保证桥下不冲刷 2 保证桥头路堤不淹没 3 考虑标准孔径 经济原则 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 五 设计方案 1 从出发进行设计 2 从出发进行设计 不管从何方案设计 都必须综合考虑 三个因素 同时满足安全 经济原则 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 六 计算步骤 以从出发进行设计为例 仅讲矩形断面桥孔情况 1 计算桥孔临界水深 自由式 淹没式 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 计算小桥孔径b选取标准孔径B b铁路 公路桥梁的标准孔径一般有4m 5m 6m 8m 12m 16m 20m多种 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 3 校核桥前壅水水深H选取标准孔径B后 需重新判别流动形态 自由式 淹没式 8 5小桥 涵洞 孔径水力计算 桥孔流速v桥前壅水水深H
