堰流及闸孔出流...ppt

1,,8-4 宽顶堰流的水力计算 当堰顶水平且厚度 ，在进口处形成水面跌落，堰顶范围内产生一段近似平行堰顶的渐变流动即为宽顶堰流 流量计算公式为：,(a),(b),(c),2,,一、流量系数 对堰顶入口为直角的宽顶堰 对堰顶进口为圆角的宽顶堰,3,,二、侧收缩系数 （8-15） 式中： a0 为考虑墩尖及堰顶入口形状的系数当闸墩（或边墩）头部为矩形，堰顶为直角入口边缘时a0＝0.19；当闸墩（或边墩）头部为圆弧形，堰顶入口边缘为直角或圆弧形时a0=0.10； b为溢流孔净宽； B为上游引渠宽4,,上式的应用条件为： ； 当 时，应采用 ； 当 时，应采用 1．对单孔宽顶堰（无闸墩） 式中 b采用两边墩间的宽度； B可采用堰上游的水面宽度 2．对多孔宽顶堰（有边墩及闸墩）,5,,侧收缩系数应取边孔及中孔的加权平均值： （8-16） 式中： n为孔数； 为中孔侧收缩系数，按（8-15）式计算时，可取 为单孔净宽； ，d为闸墩厚； 为边孔侧收缩系数，用(8-15)式计算时，可取： 为边孔净宽； ，Δ为边墩计算厚度，是边墩边缘与堰上游同侧水边线间的距离。

6,,三、宽顶堰的淹没条件及淹没系数 宽顶堰的淹没条件（取平均值）为,,宽顶堰的淹没系数σ,7,,例8-5 今拟在某拦河坝上游设置一灌溉进水闸如图8-27所示已知，进闸流量Q为41m3/s，引水角θ为450，闸下游渠道中水深h1为2.5m，闸前水头H为2m，闸孔数n为3，边墩进口处为圆弧形，闸墩头部为半圆形，闸墩厚d为1m，边墩的计算厚度Δ为0.8m，闸底坎进口为圆弧形，坎长δ为6m，上游坎高P1为7m，下游坎高P2为0.7m，拦河坝前河中流速v0为1.6m/s求所需的堰孔净宽b8,,解：因为 ， ，故闸孔全开时为宽顶 堰流，其计算公式为 现分别计算式中各项： 1．闸前全水头H0 由于行近流速v0的方向与进水闸轴线交角为θ＝450， 故全水头H0可以下列公式计算,9,,2．流量系数m 当P1＝7m， 时，对堰顶入口为圆弧形的宽顶堰，流量系数m=0.36 3．淹没系数 由 因为 ，故为淹没出流 根据 ，从表8-2查得,10,,4．侧收缩系数 对闸、边墩头部为圆弧形，堰顶入口边缘为圆弧的宽顶堰，（8-15）式中a0=0.1。

则中孔侧收缩系数 边孔侧收缩系数,11,,因b ′未知，故计算只能按试算法进行 设nb′＝9m，则 ；由此可求得 ＝0.980,12,,则 将各已知值代入堰流计算基本公式的右端，当所得值等于已知流量时，所假定的nb’即为所求： ＝41m3/s 故所需的堰孔净宽b=9m，分三孔（n=3），每孔净宽b’=3m13,,例8-6 某泄洪排沙闸共四孔，每孔净宽b’为14m；闸墩头部为半圆形，墩厚d为5m，闸室上游翼墙为八字形，收缩角θ为300，翼墙计算厚度Δ为4m；上游河道断面近似矩形，河宽B为79m；闸室下游边一陡坡渠道坡度i为2％，闸底高程为100m（图8-28）试计算闸门全开，上游水位高程为111.0m时的流量14,,解：因闸室下游为陡坡渠道，下游为急流故闸门全开时通过闸室的水流应为多孔无坎宽顶堰自由出流计算公式为 式中，b=nb ′ =4×14=56m； 应为包括侧收缩影响的各孔流量系数的加权平均值可分别计算中孔流量系数 及边孔流量系数 ，然后用加权平均法求 ，具体计算如下： 中孔流量系数,15,,边孔流量系数 平均流量系数 由于堰前过水断面不大，必须计入行近流速的影响。

但流量未知， v0无法求出可采用“逐步近似法”计算16,,第一次近似计算： 假定v01＝0，即H01＝H＝11m，则 第二次近似计算： 根据已求得的流量，可计算行近流速的的近似值 则,17,,第三次近似计算： 第四次近似计算： 按第三次求得的流量计算得 因为Q4与Q3相当接近 故可认为所求的 Q＝3690m3/s，v0=4.23m/s。