实用堰流的特点(精)

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流体力学7-8堰流讲解

(1 )
a为墩形系数，矩形墩a=0.19，圆形墩a=0.10。
淹没式有侧收缩的宽顶堰溢流量
Q s mb 2 g H 0
3
2
13
五、薄壁堰和实用堰溢流
薄壁堰和实用堰虽然堰型和宽顶堰不同，但堰流的受力性质(重力作用，不计hf)和运动形式(缓流经障壁顶部溢流 ) 相同，因此具有相似的规律性和相同结构的基本公式。
三角形薄壁堰
用矩形堰量测小流量时，堰上水头很小，量测误差增大。为使小流量(Q<100 l/s )仍能保持较大的堰上水头，就要减小堰宽，为此采用直角三角形堰 H=0.05~0.25m
Q 1.4 H
5/ 2
(m /s) (m /s)
0.67H
3
B
H
H=0.25~0.55m
Q 1.343H
11
2．淹没的影响
2 0
2g
H0 H Q
v0
v
h
hc
P 1-1
2-2
c-c 淹没出流 hs 自由出流 hs
下游水位升高，顶托过堰水流，造成堰上水流性质发生变化。堰上水深由h<hc变为h>hc ，水流由急流变为缓流，下游干扰波能向上游传播，形成淹没溢流。必要条件：下游水位高于堰顶 hs=h-p'>0 充分条件: 下游水位影响到堰上水流，急流变为缓流 3 hs=h-p'>0.8 2 s 0 淹没系数σs随淹没程度hs/H0的增大而减小，见P187表 7-9 12
2
2g
H c P 1 v0
v h
2
hc
c
hs hs
自由出流
一、自由式无侧收缩宽顶堰
进口不远处形成一收缩水深，此收缩水深小于堰顶断面的临界水深，以后形成流线近似平行于堰顶的渐变流 (急流)，水面在堰尾第二次下降。 3 2 0

流体力学堰流

3> 侧堰 v
（4）依据堰口的形状：
1> 三角堰
2> 矩形堰
3> 梯形堰
（5）依据下游水位是否影响泄流：
1> 自由式； 2> 淹没式。
4> 流线形堰
§9—2 宽顶堰溢流
小桥过水、无压短涵管、分洪闸、泄水闸等一般都属于宽顶堰水流计算。
1、水力现象分析：（1）当 2.5 <δ < 4 时，堰顶水面只有一次跌落， H 堰坎末端偏上游处的水深为临界水深 h cr 。
第九章堰流
学习重点：
•掌握堰流分类及相关概念； •掌握宽顶堰、薄壁堰和实用堰水力计算；
任务：计算过流量Q。
依据：
（1）能量方程；（2）总流的连续性方程；（3）能量损失计算式。
§9—1 概述
一、堰和堰流 1、堰：在明渠缓流中设置障壁，它即能壅高渠中的水位，又能自然溢流，一种既可蓄又可泄的溢流设施。
2
dbtan dh 2
Q 2 m 0ta 2n 2 gH 0 h 2 3 d h 5 4 m 0ta 2n 2 g H 2 5
当θ=900,H=0.05—0.25m时，由实验得出m0=0.395，于是
5
Q 1.4H 2
当θ=900,H=0.25—
（2）当 4 < δ < 10 时，堰顶水面出现两次跌落， H
在最大跌落处形成收缩断面，
其水深为：h c≈（0.8～0.92）h cr
工程中常见的是第二种宽顶堰
一、自由式无侧收缩宽顶堰主要特点：进口不远处形成一收缩水深，此收缩水深
小于堰顶断面的临界水深，以后形成流线近似平行于堰顶的渐变流，水面在堰尾第二次下降，如图9-2。

水景构筑物的基础知识水景常用堰

特点：① 堰顶的宽度较大，对水流有显著影响； ② 水流在进入堰顶时形成一次跌落后，水
流受堰顶较寬的影响，形成一段与堰顶近乎平行的水流；
③ 如下游的水位较低水流在流出堰顶时将产生第二次跌落。
宽顶堰
（三）瀑布、叠流、水帘、水盘等构筑物的表面溢流计算
按其堰口形式选择类似堰形进行计算
1)常用堰形为宽顶堰（进水口分无侧面收缩和有侧面收缩，堰墙分直角、圆角、斜角和斜坡等）薄壁堰，均为非淹没流。
（四）水盘、壁流、水帘等的孔口，常用管嘴出流，可按孔口和管嘴形式选择，
选择适当的出流公式进行计算。
1）常用孔口为薄壁直边孔口，常用管嘴为直线形、流线形和收缩形外管嘴及直线形内管嘴。
2)各种孔口和管嘴的基本计算公式
式中
q= K3H1/2 V=K4H1/2 q——出流量（m3/h·m）；
V——出流速度（m/s）；
K3、K4——与孔口和管嘴直径及形式有关的系数；
H——静水头（m）。
3）常用孔口和管嘴的计算表见附录 S表S-5。
2.水盘、壁流、水帘等的孔口出流
常用管嘴出流，可按孔口和管嘴形式选择，选择适当的出流公式进行计算
常用孔口为薄壁直边孔口，常用管嘴为直线形、流线形和收缩形外管嘴及直线形内管嘴。
水景常用“堰”
堰流及其特征（一）堰和堰流
在明渠流中，为控制水位或控制流量而设置构筑物，使水流溢过构筑物的流动称为堰流，该构筑物称为堰。由于堰对水流的约束，使堰前水位壅高；然后水在堰上的水位跌落，流过堰顶
堰流的水力特性
(1)堰的上游水流受阻，水面壅高，势能增大；在堰顶上由于水深变小，速度变大，使动能增大，在势能转化为动能过程中，水面有下跌的现象；

第八章堰流与闸孔出流

αQ 2
2 g ( Bh H ) 2
H
B
b
Q = m0 b 2 g H
1.5
+ MH
2.5
= (m0 +
MH 2gb
)b 2 g H 1.5 = mt b 2 g H 1.5
当 θ = 14 时，流量系数 m t 不随H及b变化，且约为0.42。
第五节宽顶堰
有坎宽顶堰流：由于存在底坎引起水流在垂直方向有坎宽顶堰流：由于存在底坎引起水流在垂直方向产生收缩而形成进口水面跌落的水流现象。形成进口水面跌落的水流现象产生收缩而形成进口水面跌落的水流现象无坎宽顶堰流：由于侧向收缩的影响，侧向收缩的影响无坎宽顶堰流：由于侧向收缩的影响，形成进口水面跌落的水流状态的水流状态. 面跌落的水流状态
v1 = ϕ 2 g ( H 0 −ψhk ) v12 H 0 = h1 + 2 gϕ 2
Q = εb ψ h k ϕ 2 g ( H 0 − ψ h k )
v12 H 0 = h1 + 2 gϕ 2
v1 = ϕ 2 g ( H 0 −ψ hk )
h1 = ψh k
Q = εbψhk ϕ 2 g ( H 0 − ψhk )
当宽顶堰溢流宽度较大时，同样需设置闸墩和边墩，产生侧收缩使Ｑ减小。
第六节小桥孔径的水力计算
无坎宽顶堰流
H:桥前壅水水深 h1 ,h2 :桥下(孔)水深 h :桥下游水深
自由出流
hk :桥下临界水深 H0:桥前总水头
h2
h < 1.3hk 自由式小桥
h=h2
h ≥ 1.3hk 淹没式小桥
淹没出流
三角形堰
B
三角形堰量测小流量矩形堰和梯形堰用于量测较大流量。用于量测较大流量

第10章堰流

v H 0 = H + α 0 0 为包括行近流速水头的堰上水头, 为包括行近流速水头的堰上水头, 现设 2g
2
是修正系数，又令 hc 0 = kH 0 ，k 是修正系数，它取决于堰口的形状和过流断面的变化，状和过流断面的变化， a 与 a0 为相应断面的动能修正系数 ζ 是局部阻力系数
1 vc = 1− k 2gH0 = ϕ 1− k 2gH0 α +ζ
宽顶堰进口情况
矩形直角进口宽顶堰
p 0 ≤ ≤ 3.0 H
p >3 H
矩形修圆进口宽顶堰
m = 0.32 + 0.01
p 3− H p 0.46 + 0.75 H
m = 0.32
p 0≤ ≤ 3 .0 H
p > 3.0 H
p 3− H m = 0.36+ 0.01 p 1.2 +1.5 H m = 0.36
hs =h−p′ >0
宽顶堰溢流淹没
形成淹没堰流溢流的充分条件：形成淹没堰流溢流的充分条件：
hs = h − p ′ > 0.8 H 0
淹没宽顶堰出流的溢流量：淹没宽顶堰出流的溢流量：
Q = σ s mb 2 g H 0
式中，式中，
3
2
σs
为淹没系数，为淹没系数，随淹没程度
hs H 0 的增大而减小
二、堰的分类
1. 薄壁堰
δ < 0.67 H
堰前来流由于受堰壁阻挡，底部水流因惯性作用上弯。当水舌回堰前来流由于受堰壁阻挡，底部水流因惯性作用上弯。落到堰顶高程时，距上游壁面约0.67H；当堰顶厚δ<0.67H时，落到堰顶高程时，距上游壁面约0.67H 当堰顶厚δ<0.67H时水舌不受堰宽的影响，堰和过堰水流就水舌不受堰宽的影响，只有一条边线接触，堰顶厚度对水流无只有一条边线接触，影响，故称为簿壁堰。影响，故称为簿壁堰。薄壁堰主要用作测量流量的设备。测量流量的设备。

第九章堰流

宽顶堰的淹没系数见表9—l所示。
表9—1
宽顶堰的淹没系数
hs
0.80 0.81 0.82 0.83 0.84 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89
H0
s
1.00 0.995 0.99 0.98 0.97 0.96 0.95 0.93 0.90 0.87
hs
0.90 09.1 09.2 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98
流，要按明渠流动来解决。
图9—4 宽顶堰
第二节宽顶堰溢流
一、基本公式
1．自由式出流
如图9—5所示宽顶堰自由
式出流，在堰进口不远处，
水面降落。形成小于临界水深
收缩水h深c0 hk 堰上水流为
急流，水面近似平行堰顶，在
宽顶堰的上游取一渐变流断面
图9—5 宽顶堰溢流自由式出流
1—1、再取堰顶上的收缩断面
淹没式有侧收缩宽顶溢流量为：
Q smb
2g
H
0
3 2

smbc
2g
H0
3 2
(9—13)
例9—1 求流经直角进口无侧收缩宽顶堰的流量Q，已知堰顶
水头 H 0.85m ，坎高 p p 0.5m ，堰下游水深 h 1.12m ，堰
宽 b 1.28m ，取动能修正系数 1.0
相应断面的动能修正系数，是局部阻力系数，代入上式，得：
vc
1

1 k
2gH0 1 k
2gH0
Q vchcb vckH0b k
1 kb
2g
H
3 2
mb
2g
H0
3 2
(9—2) (9—3)

水力学第七章课后题答案

高1 分别为10m和20m的条件下，（1）试计算堰上水头H=15m时的流量系数和泄流流量；（2）分析
为什么低堰的流量系数小而泄流量大
（1）因不考虑淹没情况和侧向收缩情况，泄流量可采用公式
= 23Τ2
因为 = 0.4988 1 Τ 2
可计算出1 = 10时， = 0.4939 = 1270.42 3 Τ
3 = −0.282 = −4.84

17.18
1.85
3
2 2
= 0
根据不同 Τ 可查的不同的
267 = 6309 3 Τ 269 = 7556 3 Τ
（3） = 0.502
可利用流量公式试算出H=15.64m
上游水位高程为266.31m
7.5某灌溉进水闸为三孔，每孔宽为10m；闸墩头部为半圆形，闸墩厚d为3m；边墩头部为
思考题
7.1何谓堰流，堰流的类型有哪些？它们有哪些特点？如何判断
堰流：在水利工程中，为了引水或泄水，常修建水闸或溢流坝等建筑物，以控制河流或渠道的水位及流
量。当这类建筑物顶部闸门完全开启，闸门下缘脱离水面，闸门对水流不起控制作用时，水流从建筑物
顶部自由下泄，这种水流状态称为堰流。
类型及判断：

根据过流堰顶的水流形态随堰坎厚度与堰顶水头之比而变
（1）设计堰的剖面形状，及堰顶高程 311页
（2）当上游水位高程分别是267m和269m时，所设计的堰剖面通过的流量各为多少（下游水位低于
堰顶。
（3）通过流量为6000时，所需要的上游水位高程
（1）闸墩和边墩均为圆形，测收缩系数可求
= 1 − 0.0058
H为堰顶作用水头，WES坝的流量系数为0.502
流量系数可以由经验公式求出

第7章堰流

H B
p b
h p
δ
v0
Δ<0
一、General characteristics of weir flow
表征堰流的特征量有：堰宽，即水流漫过堰顶的宽度；堰上水头，即堰上游水位在堰顶上的最大超高；堰壁厚度和它的剖面形状；下游水深及下游水位高出底坎的高度；堰上、下游坎高；行近流速。
H B
p b
式中m0是包含行近流速水头的流量系数。
三、堰流基本公式
H
h
Q mb
2
g
H
3 0
/
2
Q m0b 2g H 3/ 2
Q
如果形成淹没式
图7-4 淹没堰
堰流，在相同水头作用下，其流量小于自由式堰流的
流量。可用小于1的淹没系数σ表明其影响。因此，
淹没式堰流的流量公式可表示为
Q mb
2
g
H
3 0
/
2
Q m0 b 2g H 3/ 2
δ
v0
Δ<0
图7-1 堰流
H B
p b
h p
二、堰流分类（Classification of weir flow） 1、按堰顶厚度δ与堰上水头H的比值δ/H范围分类
有三种类型：薄壁堰、实用堰、宽顶堰。
δ
v0
Δ<0
图7-1 堰流
（1）薄壁堰 (Sharp-crested weir) δ/H<0.67，过堰水流和堰壁只有一条边线接触，
堰顶厚度对水流无影响。薄壁堰主要用作测量流量的设备。
0
H
v0
N A
P
N
v1
0
3~5H
图7-2 无侧收缩矩形薄壁锐缘堰

流体力学讲义-第十章-堰流

第十章堰流堰流是明渠缓流由于流动边界急剧变化而引起的明渠急变流现象.本章主要介绍各类堰流的水力特征、基本公式、应用特点及水力计算方法.概述一、堰和堰流堰：在明渠缓流中设置障壁，它既能壅高渠中的水位，又能自然溢流，这障壁就称为堰。

堰流（weir flow）:缓流越过阻水的堰墙溢出流动的局部水流现象称为堰流。

选择：堰流特定的局部现象是： A。

缓流通过障壁； B.缓流溢过障壁; C。

急流通过障壁； D.急流溢过障壁.研究堰流的主要目的:探讨流经堰的流量Q及与堰流有关的特征量之间的关系.堰流的基本特征量（图10—1)1。

堰顶水头H；2。

堰宽b；3.上游堰高P、下游堰高P1；图10—14.堰顶厚度δ；5。

上、下水位差Z；6.堰前行近流速υ0.二、堰的分类1.根据堰壁厚度d与水头H的关系，如图10—2：图10-2图10-32。

根据上游渠道宽度B与堰宽b的关系,图10-4：3.根据堰与水流方向的交角：图10-44.按下游水位是否影响堰流性质：5。

按堰口的形状：堰可分为矩形堰、梯形堰、三角堰.三、堰流及孔流的界限1。

堰流：当闸门启出水面,不影响闸坝泄流量时。

孔流：当闸门未启出水面，以致影响闸坝泄流量时。

2。

堰流和孔流的判别式（1)宽顶堰式闸坝堰流：e/H ≥0。

65 孔流：e/H <0.65（2)实用堰式闸坝(闸门位于堰顶最高点时）堰流：e/H ≥0.75 孔流: e/H 〈0.75式中：e——闸门开启高度； H—-堰孔水头。

判断:从能量角度看，堰流和闸孔出流的过程都是一种势能转化为动能的过程。

对第一节堰流的基本公式一、堰流基本公式推导（图10-7）由大孔口的流量公式(7-6)及，并考虑上游行近流速的影响，令图10—6得堰流的基本公式：（10-1)式中:m-—堰流流量系数，m=。

二、堰流公式图10—7若考虑到侧收缩影响及淹没影响,则堰流公式为：（10-2）(10-3)式中：——淹没系数，≤1.0；-—侧收缩系数，≤1。

第九章堰流与闸孔出流

第九章堰流与闸孔出流9.1堰流的类型有哪些？它们有哪些特点？答：堰流分作薄壁堰流、实用堰流、宽顶堰流三种类型。

薄壁堰流的特点：当水流趋向堰壁时，堰顶下泄的水流形如舌状，不受堰顶厚度的影响，水舌下缘与堰顶只有线接触，水面呈单一的降落曲线。

实用堰流的特点：由于堰顶加厚，水舌下缘与堰顶呈面接触，水舌受到堰顶的约束和顶托，越过堰顶的水流主要还是在重力作用下自由跌落。

宽顶堰流的特点：堰顶厚度对水流的顶托作用已经非常明显。

进入堰顶的水流，受到堰顶垂直方向的约束，过流断面逐渐减小，流速增大，在进口处形成水面跌落。

此后，由于堰顶对水流的顶托作用，有一段水面与堰顶几乎平行。

9.2堰流计算的基本公式及适用条件？影响流量系数的主要因素有哪些？答：堰流计算的基本公式为23s H g 2mb Q εσ=，适用于矩形薄壁堰流、实用堰流和宽顶堰流。

影响流量系数m 的主要因素有局部水头损失、堰顶水流垂向收缩的程度、堰顶断面的平均测压管水头与堰上总水头之间的比例关系。

9.3 用矩形薄壁堰测量过堰流量，如何保证较高的测量精度？答：（1）上游渠宽与堰宽相同，下游水位低于堰顶；（2）堰顶水头不宜过小，一般应使H>2.5m ，否则溢流水舌受表面张力作用，使得出流不稳定；（3）水舌下面的空气应与大气相通，否则溢流水舌把空气带走，压强降低，水舌下面形成局部真空，会导致出流不稳。

9.4 基本的衔接与消能措施有哪几种？各自的特点是什么？答：基本的衔接与消能措施有底流消能，挑流消能，面流消能。

底流消能：底流消能就是在建筑物下游采取一定的工程措施，控制水跃的发生位置，通过水跃产生的表面旋滚的强烈紊动以达到消能的目的。

挑流消能：在泄水建筑物末端设置挑流坎，因势利导将水股挑射入空气中，使水流扩散并与空气摩擦，消耗部分动能，然后当水股落入水中时，又在下游水垫中冲击、扩散，进一步消耗能量。

面流消能：当下游水深较大而且比较稳定时，可将下泄的高速水流导向下游水流的表层，主流与河床之间被巨大的底部旋滚隔开，可避免高速水流对河床的冲刷。

堰

第八章堰流本章主要掌握堰流的形式及水力计算公式。

重点实用堰自由出流的基本公式；侧收缩和下游淹没对堰的影响。

§8-1 堰流一、一、概念堰——为控制水位或控制流量而设置的使水流过的构筑物。

堰流——水流溢过构筑物的流动。

二、二、堰流的水力特征。

1、 1、堰的上游水流受阻，水面雍高，势能增大；堰顶水深变小，流速变大，使动能增大，在势能转化为动能的过程中，水面有下跌的现象 2、 2、堰流一般从缓流向急流过渡，形成急变流。

仅考虑，不考虑。

3、 3、水流流过堰顶时会脱离堰（惯性作用力）；具有自由表面的液体，水流会收缩（表面张力）堰的分类：（据堰顶宽度与堰上水头H 的比值来进行分类）1、 1、薄壁堰：，（堰宽与水流接触仅为一条直线，对水流无影响的堰）2、 2、实用堰：堰顶对水流有一定影响，水流形成一连续降落状的堰3、 3、宽顶堰：堰顶对水流有显著影响，在堰顶一次跌落后形成一段与堰顶近乎平行的水流；如下游水位较低，水流在流出堰顶时将产生第二次跌落。

4、 4、时，用明渠流理论解决不能用堰流理论。

不可忽略。

同一堰，当堰上水头H 较大时，视为实用堰；当堰上水头较小时，视为宽顶堰。

§8-2 堰流的基本方程以宽顶堰为例来推求堰流的基本方程取渐变流断面1-1C-C （近似假设渐变流）以堰顶为基准面，列两断面能量方程：作用水头与H 有关，引入一修正系数k 。

则机。

修正系数k 取决于堰口的形状和过流断面的变化。

代入上式，整理得：j h f h67.00≤H δ5.267.00≤≤Hδ105.20≤<H δ10>H δf hg v g v h g v H c c c 22222000ςαα++=+0002H g vH =+αc h 00H h k c =0kH h co =0021211gH k gH k v c -=++=ϕςα230021H g b k k b RH v b h v Q c c c -===ϕ2302H g mb =式中：——堰宽——流速系数——流量系数，适用：堰流无侧向收缩注：堰流存在侧向收缩或堰下游水位对堰流的出水能力产生影响时，可对此公式进行修正。

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堰流堰流相关图⽚编辑词条专家发⾔消歧义参与讨论明渠缓流溢过建筑在渠道中的障碍物的流动。

障碍物称为堰，在⼯程中，障碍物为坝、桥涵、溢流设备等，它们使上游⽔位壅⾼，对堰流起侧向收缩和底坎约束的作⽤。

明渠急流流过障碍物，产⽣不同于堰流的⽔⼒现象。

当流经侧收缩段时，发⽣冲击波。

堰流主要研究⽔流流经堰的流量Q与其他特征量的关系。

表⽰堰流特征量，除流量外，尚有：堰宽b,即⽔流漫过堰顶宽度；堰顶⽔深H,即堰上游⽔位在堰顶上的最⼤超⾼；堰壁厚度δ和它的剖⾯形状；下游⽔深h及下游⽔位⾼出底坎的⾼度墹；H1为堰⾼；h1为堰下游坎⾼；ν0为趋近流速。

如图所⽰。

堰的分类?根据堰壁的相对厚度δ/H的⼤⼩分为：薄壁堰(δ/H<0.67)、实⽤断⾯堰(0.67<δ/H<2.5)和宽顶堰(2.5<δ/H<10)。

按上游渠宽对过堰⽔流的收缩作⽤分为:上游渠宽B⼤于堰宽b的有侧收缩堰,B＝b时的⽆侧收缩堰。

按下游⽔位对过堰⽔流的淹没作⽤分为：⾃由堰流和淹没堰流。

当⼀定流量流经堰时，若下游⽔位较低（墹<0)，下游⽔位不影响上游⽔位，称为⾃由堰流；若下游⽔位较⾼(墹＞0)，下游⽔位影响上游⽔位，称为淹没堰流。

流量计算?堰流流量公式为或式中H0＝H＋v02/2ɡ；m为堰流流量系数,与堰的进⼝尺⼨和δ／H有关，⼀般分别按薄壁堰、实⽤断⾯堰和宽顶堰通过实验求得经验公式或数据；m0为计及趋近流速⽔头v02/2ɡ的流量系数；ε为侧收缩系数，与引⽔渠及堰的尺⼨有关,亦由实验求得，当⽆侧收缩时，ε＝1；σ为淹没系数，⼀般分别按薄壁堰、实⽤断⾯堰和宽顶堰由实验求出σ与墹/H0的关系,当为⾃由堰流时，σ＝1；ɡ为重⼒加速度。

薄壁堰?主要⽤作量测流量的设备，在距离堰壁上游三倍以上⽔头的地⽅测出⽔头H,可直接计算流量。

堰⼝为矩形的⽆侧收缩⾃由薄壁堰的流量公式为堰⼝为直⾓三⾓形的流量公式为Q＝1.4H2.5适⽤范围为H1≥2H，B≥(3～4)H。

水力学-第九章堰流及闸孔出流

（1）计算流量系数
Q m0 B 2 g H
3/ 2
（2）计算淹没系数判别淹没水跃的条件： Z 为上下游水位差，a1为下游堰高， H 为上游水头
( z )c a1
z z ( )c a1 a1
淹没系数： hs 为下游水位高于堰顶的数值
hs z 3 1.05(1 0.2 )( ) a1 H
1
三角形薄壁堰（三角堰）：水头水面宽很小时，流量的微小变化引起较大的水头变化，量测精度高,适合Q <0.1 m3/s
Q 1.4 H 5 2
梯形薄壁堰：
H 越大，水面B越宽，适合量测稍
大的流量，如Q >0.1 m3/s
Q 1.856 bH
32
9.5 实用堰的水力计算
1、曲线型实用堰的剖面形状
(9.24)
1 1 e / H
4、实用堰闸孔出流
自由出流： 1eB 2 gH 0 Q •
(9.25)
e e 1 0.65 0.186 (0.25 0.375 ) cos H H
10-5、闸孔出流的水力计算
4、实用堰闸孔出流
淹没出流：Q 1 eB 2 g ( H 0 hs ) •
水面连续变化的光滑曲面堰流和闸孔出流都是因水闸或溢流坝等建筑壅高了上游水位在重力作用下形成的水流运动
第9章
9.1 概述
1、堰流及闸孔出流
堰流及闸孔出流
堰：顶部溢流的泄水建筑物称为堰堰流：（outflow weirs of spilling）经过堰的水流，没有受到闸门控制时是堰流。闸孔出流：（outflow from sluice gate）经过堰的水流受到闸门控制时就是闸孔出流，简称为孔流。

堰流及闸孔出流

常见闸底坎型式：宽顶堰，曲线型实用堰常见闸门型式：平板闸门，弧形闸门
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按照出流形式可分
自由出流淹没出流
实际工程中，为几种型式的组合
5、闸孔出流水力计算的主要任务
在一定闸前水头下，计算不同闸孔开度时的泄流量。

根据已知泄流量求所需的闸孔宽度。
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6、底坎为宽顶堰型的闸孔出流淹没问题:
接光滑，避免水流直冲河床，并有利于溢流堰下游的消能，其
反弧半径应结合消能形式统一考虑。
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二、实用堰剖面的种类
克里格－奥菲采洛夫剖面
我国多采用，剖面肥大，施工难度大。渥奇剖面美国内务部垦务局研究成果，主要考虑坝高对剖面影响 WES剖面流行采用
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8.4
宽顶堰的水力计算
堰流

水流进入宽顶堰后，出现两次跌落的水力现象，一般发生在堰坎处，但流经桥墩，渡槽，涵洞的建筑物时也具有这种水流现象，又为无坎宽顶堰，按宽顶堰计算；公式依旧采用基本公式。
直角进口
圆弧进口
m与宽顶堰的进口形式，水头 H，堰高 P有关，可以由经验公式或表查取；理论最大值m=0.385。

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二、侧收缩系数ε 堰宽小于渠道宽度的宽顶堰流将发生倾向收缩，使主流的实际宽度 bc 小于堰宽b，水流阻力也因此增大，泄流能力变小。

溢流宽度
用ε来反映侧收缩影响。
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（ 2 ）堰和闸都是属于控制建筑物，都属于急变
流，其能量损失以局部水头损失为主。

区别：
堰流的上部不受闸门控制，水流自由表面是连
续光滑的；闸孔出流受到闸门的控制，自由表面被闸门截断，闸孔上、下游水面是不连续的。