第八章 堰流及閘孔出流 8.3(2)

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1、三、曲線型實用堰的流量系數(shù)四、側(cè)收縮系數(shù)五、曲線型實用堰的淹沒曲線型實用堰的淹沒系數(shù)58-3實用堰流的水力計算作為擋水及泄水建筑物的溢流壩就是實用堰的典型例子。低溢流堰常用石料砌筑成折線形，較高的溢流壩為了增大過流能力，一般作成曲線形，即所謂的折線型實用堰和曲線型實用堰。6一、曲線型實用堰的剖面形狀曲線型實用堰比較合理的剖面形狀應當具有下列幾個優(yōu)點：(1)過水能力大(2)堰面不出現(xiàn)過大的負壓(3)經(jīng)濟、穩(wěn)定7(a)(b)(c)堰頂曲線BC對水流特性的影響最大，是設計曲線實用堰剖面形狀的關(guān)鍵。國內(nèi)外設計堰剖面形狀有許多方法

2、，主要區(qū)別在于曲線段BC如何確定。實際采用的剖面形狀都是按薄壁堰水舌下緣曲線稍加修改而成。8薄壁堰自由出流時，水舌下緣曲線的特性如圖所示矩形薄壁堰自由出流，設堰頂B點處水流質(zhì)點流速u與水平方向相交成θ角，則x、y方向大流速分量等于，則在水舌下緣最高點時有。經(jīng)時刻t后，液體質(zhì)點的坐標值為：消去t后，兩端用Hd整理后得式中：系數(shù)；指數(shù)n=2。9我國采用的剖面有：1．克里格－奧菲采洛夫（過去常用）2．渥奇3．美國水道試驗站W(wǎng)ES型（現(xiàn)在常用）WES剖面如圖10二、曲線型實用堰的流量系數(shù)實驗研究表明，曲線型適用堰的流量系數(shù)主要決

3、定于上游堰高與設計水頭之比P1/Hd、堰頂全水頭與設計水頭之比H0/Hd以及上游面的坡度。11三、側(cè)收縮系數(shù)側(cè)收縮系數(shù)就是用來考慮邊墩及閘墩對過水能力的影響?？捎上旅娼?jīng)驗公式計算：式中：n為堰孔數(shù)；H0為堰頂全水頭；Ka為邊墩形狀系數(shù)；KP為閘墩形態(tài)系數(shù)。12四、曲線型實用堰的淹沒試驗研究表明:(1)當下游水位高過堰頂至某一范圍時堰下游形成淹沒水躍，過堰水流受到下游水位的頂托，降低了過水能力即為淹沒出流；(2)當下游護坦高程較高，過堰水流受下游護坦的影響，也會產(chǎn)生類似淹沒的效果而使流量系數(shù)降低。實際計算中用淹沒系數(shù)來綜合

4、反映下游水位及護坦高程對過水能力的影響。決定于hs/H0和P2/H0。13淹沒系數(shù)可查下圖：當hs/H0≤0.15和P2/H0≥2時出流不受下游水位及護坦高程的影響稱為自由出流。