薄壁堰
城市排水流量堰槽测量标准.三角形薄壁堰
在城市排水系统中，堰槽是用来控制水流量，并防止洪水的重要设施。
然而，准确测量堰槽的流量是非常关键的，因为这直接影响到城市排水系统的安全和稳定性。
为了确保城市排水系统的正常运行，需要建立一套科学有效的堰槽流量测量标准。
本文将以三角形薄壁堰为例，介绍城市排水流量堰槽测量的标准。
一、三角形薄壁堰的结构和特点三角形薄壁堰是一种常用的堰槽类型，其结构简单，运行稳定，因此在城市排水系统中被广泛应用。
三角形薄壁堰的主要特点包括：1. 结构简单：三角形薄壁堰由三块边长相等的板组成，形成一个三角形的渠道，流入水口和流出水口分别位于两端。
2. 流量稳定：由于三角形薄壁堰的结构特点，能够保持水流的相对稳定，适合进行流量测量。
3. 使用广泛：三角形薄壁堰在城市排水系统中使用广泛，其测量标准具有一定的代表性。
二、三角形薄壁堰流量测量标准为了保证城市排水系统的正常运行，需要建立科学有效的三角形薄壁堰流量测量标准。
具体的测量标准包括以下几个方面：1. 流量计算公式：三角形薄壁堰的流量可以通过以下公式进行计算：Q=2/3×b×(2g×h)^0.5其中，Q表示流量，b表示堰槽的底宽，g表示重力加速度，h表示水头。
2. 测量方法：三角形薄壁堰的流量测量通常采用流速计和水头计相结合的方法。
首先通过测量水头来计算流量，然后通过流速计进行验证。
3. 测量设备适配性：测量设备的选取需符合三角形薄壁堰的特点，保证测量的准确性和可靠性。
4. 精度要求：三角形薄壁堰流量测量的精度要求较高，通常要求误差控制在一定范围内，以保证测量结果的可靠性。
三、三角形薄壁堰流量测量的应用三角形薄壁堰流量测量标准不仅在城市排水系统中具有重要意义，还在水利工程、环境监测等领域有着广泛的应用。
其主要应用包括以下几个方面：1. 排水系统管理：城市排水系统需要根据实际情况进行流量测量，以便及时调整排水量，保证城市排水系统的正常运行。
2. 洪水预警：通过三角形薄壁堰的流量测量，可以及时预警并应对可能发生的洪水灾害，保障人民生命财产安全。
薄壁堰流的水力计算
薄壁堰流的水力计算[日期：06/21/2006来源：作者：[字体：大中小] 20:09:00]根据堰口形状的不同，薄壁堰可分为矩形薄壁堰、三角形薄壁堰等。
由于薄壁堰流具有稳定的水头与流量关系，一般多用于实验室及小河渠的流量测量；另外，曲线型实用堰的剖面型式和隧洞进口曲线常根据薄壁堰流水股的下缘曲线确定，因此研究薄壁堰流具有实际意义。
（一）矩形薄壁堰流利用矩形薄壁堰测流时，为了得到较高的量测精度，一般要求：（1）无侧收缩（堰宽与上游引水渠宽度相同，即=）；（2）下游水位低，不影响出流量；（3）堰上水头>2.5cm。
因为当过小时，出流将不稳定；（4）水舌下面的空间应与大气相通。
否则由于溢流水舌把空气带走，压强降低，水舌下面形成局部真空，出流将不稳定。
故在无侧收缩、自由出流时，矩形薄壁堰流的流量公式为为应用方便，可以把行进流速的影响包括在流量系数中去。
为此，把上式改写为（8-17）式中一考虑行近流速水头影响的流量系数。
无侧收缩的矩形薄壁堰的流量系数可由雷保克公式计算(8-18)适用条件≥0.025m ，≤2 ，式中为堰顶水头，为上游堰高。
有侧收缩的矩形薄壁堰的流量系数可用板谷一手岛公式确定式中为堰顶水头；为上游堰高, 为堰宽，为引水渠宽。
适用条件为：=0.5m～6.3m，=0.15m～5m, =0.03m～0.45m , ≥0.06。
当下游水位超过堰顶一定高度时，堰的过水能力开始减小，这种溢流状态称为淹没堰流。
在淹没出流时，水面有较大的波动，水头不易测准，故作为测流工具的薄壁堰不宜在淹没条件下工作。
为了保证薄壁堰不淹没，一般要求>0.7。
其中指上下游水位差，指下游堰高。
（二）三角形薄壁堰流当测量较小流量时，为了提高量测精度，常采用三角形薄壁堰。
三角形薄壁堰在小水头时堰口水面宽度较小，流量的微小变化将引起水头的显著变化，因此在量测小流量时比矩形堰的精度较高。
根据试验，直角三角形薄壁堰的流量计算公式为(8-20)适用条件：=0.05m～0.25m; 堰高≥2H，渠宽B0≥(3～4) 。
流体力学堰流
堰剖面曲线的坐标值取决于设计水头Hd 。 两种极端情况: （1）Hd=Hmax可保证堰面不出现负压，但 H<Hd时， 堰面压强为正；流量系数减小；堰剖面偏肥，不 经济。 （2）如果Hd= Hmin，可得到较经济剖面。但H>Hd， 堰面产生较大负压，严重时危及坝安全。
工程中经常采用: P1 /Hd ≥1.33时， Hd= (0.75～0.95) Hmax P1 /Hd ＜1.33时， Hd= (0.65～0.75) Hmax
2.曲线型实用堰的流量系数
对于不同堰型，流量系数不同。水力设计 时，可参考有关文献。对于重要工程需要通 过模型试验确定。
m = m (P1/Hd，H0/Hd，堰上游面坡度)
堰上游面垂直的WES剖面： 高堰：P1/Hd≥1.33
m=f(H0/Hd) 不计行近流速水头
设计流量系数 md= 0.502
1
0.55
H H
P
2
适用范围：H=0.05～1.24m，b= 0.2～2m， P=0.25～1.13m
2、三角形薄壁堰
在H＜0.05m，Q＜0.1m3/s时，宜采用三角
形薄壁堰作为量水堰 。
➢Thompson公式：
Q 1.47H 2.5
适用范围：θ=90°,H=0.05～0.25m
➢金格公式：
R 0.30510x x 3.28v 21Hd 16
11.8Hd 64
堰顶曲线BC 对堰流影响最大，是设计曲线型实用堰剖面
形状的关键。理想的曲线型实用堰剖面形状与 薄壁堰水舌下缘形状吻合，不产生真空，过流 能力最大。但实际中不可能完全吻合。原因： 水位波动，水舌不稳定（紊动影响）。
实际采用的剖面形状是按薄壁堰下游水 舌下缘曲线稍加修改而成。
环形薄壁堰堰首竖井水力特性研究——以安徽绩溪抽水蓄能电站竖井溢洪道工程为例
雷显 阳 ， 等： 环 形 薄 壁 堰 堰 首 竖 井 水 力 特 性研 究— — 以安 徽 绩 溪 抽 水 蓄 能 电 站 竖 井 溢 洪 道 工 程 为 例
８ １
而下 泄 的水 流 直落竖 井 中心 ， 水流 相互 碰撞 ， 如此循 环
的通 气量 随流 量 的 增 大 而 增 大 ， 当流量小于 ５ ０ ｍ ／ ｓ
５ ０ ｍ ／ ｓ 时， 通 气量 随 下泄 流量 的 增加 而 明显 增 大 ， 并 与流 量呈 线性 关 系增 长 （ 见 图５ ） 。这是 由于 当流量 越
大时， 竖 井 内的水 流 掺 混 、 翻 滚 越 剧烈 ， 退水 洞 进 口处 产生 负压 越 大 ， 致 使通 气孔 的通 气量 增 大 。试 验表 明 ，
３ ４１ ． ４８
３ ４ ０． ８ ６
２ １ ． ８ ２
０ ． ８
４． ０
３ ５ ． ９
８ ６ ． ６
［ ３ ］ 刘善均 ， 许唯临 ， 王韦． 高拱 坝 井 泄 洪 洞 、 龙 抬 头 放 空 洞 与 导 流 洞 “ 三 洞 合 一 ”优 化 布 置 研 究 ［ Ｊ ］ ． 四 川 大 学 学报 ： 工 程 科 学版 ，
３ ４２ ． ３ ０
ｑ／ （ ｍ ・ｓ 一 ）
１ ３ ０ ． ８ ７
ｈ／ １ ３ １
２ ． ４
／ （ ｍ・ ｓ ）
ｌ ２ ． ４
Ａ Ｈ／ ｍ
３ ７ ． ７
７ ／ ／ ％
６ ０ ． ８ ６ ６ ． ８ ７ ４ ． ２
７ ９ ． ５
２
图５ 通 气 量 与 水 流 下 泄 流 量 关 系
卵 １一 （ ＋ ） ／ （ △ 日＋ ）
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。
2019年整理薄壁堰流的水力计算资料
薄壁堰流的水力计算根据堰口形状的不同，薄壁堰可分为矩形薄壁堰、三角形薄壁堰等。
由于薄壁堰流具有稳定的水头与流量关系，一般多用于实验室及小河渠的流量测量；另外，曲线型实用堰的剖面型式和隧洞进口曲线常根据薄壁堰流水股的下缘曲线确定，因此研究薄壁堰流具有实际意义。
（一）矩形薄壁堰流利用矩形薄壁堰测流时，为了得到较高的量测精度，一般要求：（1）无侧收缩（堰宽与上游引水渠宽度相同，即=）；（2）下游水位低，不影响出流量；（3）堰上水头>2.5cm。
因为当过小时，出流将不稳定；（4）水舌下面的空间应与大气相通。
否则由于溢流水舌把空气带走，压强降低，水舌下面形成局部真空，出流将不稳定。
故在无侧收缩、自由出流时，矩形薄壁堰流的流量公式为为应用方便，可以把行进流速的影响包括在流量系数中去。
为此，把上式改写为（8-17）式中一考虑行近流速水头影响的流量系数。
无侧收缩的矩形薄壁堰的流量系数可由雷保克公式计算(8-18)适用条件≥0.025m ，≤2 ，式中为堰顶水头，为上游堰高。
有侧收缩的矩形薄壁堰的流量系数可用板谷一手岛公式确定式中为堰顶水头；为上游堰高, 为堰宽，为引水渠宽。
适用条件为：=0.5m～6.3m，=0.15m～5m, =0.03m～0.45m ,≥0.06。
当下游水位超过堰顶一定高度时，堰的过水能力开始减小，这种溢流状态称为淹没堰流。
在淹没出流时，水面有较大的波动，水头不易测准，故作为测流工具的薄壁堰不宜在淹没条件下工作。
为了保证薄壁堰不淹没，一般要求>0.7。
其中指上下游水位差，指下游堰高。
（二）三角形薄壁堰流当测量较小流量时，为了提高量测精度，常采用三角形薄壁堰。
三角形薄壁堰在小水头时堰口水面宽度较小，流量的微小变化将引起水头的显著变化，因此在量测小流量时比矩形堰的精度较高。
根据试验，直角三角形薄壁堰的流量计算公式为(8-20)适用条件：=0.05m～0.25m; 堰高≥2H，渠宽B0≥(3～4) 。
7.3 薄壁堰和实用堰——学习材料
学习单元三、薄壁堰和实用堰一、薄堰计算薄壁堰流的水头与流量的关系稳定，因此，常用作实验室或野外流量测量的一种工具。
根据堰口形状的不同，薄壁堰可分为三角形、矩形和梯形薄壁堰。
三角形薄壁堰常用于测量较小的流量，矩形和梯形薄壁堰常用于测量较大的流量。
1. 矩形薄壁堰实验表明矩形薄壁堰流在无侧向收缩、自由出流时，水流最稳定，测量精度也较高。
所以采用矩形薄壁堰测流量时，应注意以下几点。
(1) 矩形薄壁堰应与上游渠道等宽。
(2) 下游水位应低于堰顶。
(3) 堰顶水头不宜过小(一般应使H ≥2.5cm )，否则溢流水舌在表面张力作用下，出流会很不稳定。
(4) 水舌下面的空间应与大气相通。
否则溢流水舌会把其下面空气带走而形成局部真空，使出流不稳定。
图7-6是实验室中测得的无侧向收缩、非淹没矩形薄壁堰自由出流的水舌形状。
图7-6 无侧向收缩、非淹没矩形薄壁堰自由出流的水舌形状无侧向收缩、非淹没矩形薄壁堰的流量可按堰流基本计算公式公式计算。
2302H g b m Q = 两个计算0m 的经验公式。
雷伯克(Re hbock)公式：10053.00007.0403.0P H H m ++= 式中堰高1P 和堰顶水头H 必须以米代入。
此式适用范围为：H ≥0.025m ，2/1≤P H 及 P ≥0.3m 。
巴赞(Bazin)公式：⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+++=21055.01)0027.0405.0(P H H H m 式中堰高 1 P 和堰顶水头H 必须以米代入。
此式适用范围为： H =0.1～0.6m ，B=0.2～2.0m 及12P H≤ 。
2. 三角形薄壁堰 当流量较小(例如Q <0.1m 3 /s )时，若用矩形薄壁堰来测量，则堰上水头H 太小，测量误差较大，为此改用三角形薄壁堰。
对于堰口两侧边对称的直角三角形薄壁堰自由出流的流量可按下列经验公式来计算。
图7-7 三角形薄壁堰250H C Q =式中0C 为三角形薄壁堰的流量系数。
薄壁堰流的水力计算
若 ht = hc" 。则水跃发生在收缩断面处，这时候的水跃是 临界水跃。
远驱式水跃和临界水跃，下游水深的大小不影响闸孔出
流，称做闸孔自由出流。
若
ht
＞h
" c
，则水跃发生在收缩断面上游，水跃旋滚覆
盖了收缩断面，发生淹没水跃，称为闸孔淹没出流。通过
闸孔的流量随下游水深 hc" 的增大而减小。
写能量方程：
深度为3.0m。孔前行进流速为0.8m/s，孔口处为完善收缩
的自由出流，求流量。
解：
d 0.2 0.06 0.1，为小孔口 A d 2 0.0314
H3
4
0.62, H0
H
v02 2g
3.03
Q A 2gH0 0.15m3 / s
二、恒定管嘴出流的计算 （一）自由出流：若在孔口上连接一段长为（3～4
）d 的短管（d为孔径）液体经短管而流出的现象。 1-1断面与收缩断面 c-c 断面能量方程
H
0v02
2g
pa
g
c vc
2g
pc
g
0
vc 2g
同样令
则 H0
H
0v02
2g
vc
2g(H0
pa pc
g
)
其中
1
c 0
则通过管嘴的流量
Q vc Ac vc A A
缩系数 或流量系数 可参考有关手册。
（二）恒定孔口淹没出流
如果孔口在下游水面以下，则为孔口淹没出流，可以
写能量方程。
H
0v02 2g
薄壁堰流计算
ID H(m) 1 2 3 4 5
0.130 0.085 0.081
B(m)
0.530 0.530 0.530
b(m)
0.350 0.350 0.350
P上(m) 上
0.120 0.120 0.120
Q(m3/s) Q(m3/h)
0.03234 0.01721 0.01604 116.4 61.9 57.7
0.105
B(m)
b(m)
0.410
P上(m) 上
0.205
Q(m3/s) Q(m3/h) 0.02848 102.5
b B P上
3
三角形薄壁堰：不淹没(C=90°) 三角形薄壁堰：不淹没 P上>2H ,B>5H ,且H=(0.06~0.65m) 且 ID H(m) 1 2 3 4 5
0.105
B(m)
P下
1 2 3 4 5
0.230
0.249
14.000
0.350
0.04820
173.5
6
梯形薄壁堰： 梯形薄壁堰：不淹没 m为坡度 , m=1/4(C≈14°); 为坡度 ≈ ID H(m) 1 2 3 4 5
0.230
m
Q=1.86*b*H(3/2) C(°) b(m)
0.350
Q(m3/s) Q(m3/h)
1
直立矩形薄壁堰：不淹没，有侧收缩（ 直立矩形薄壁堰：不淹没，有侧收缩（b<B） ） 巴赞公式:0.2m<P上<1.13m , b<2m , 0.1m<H<1.24m 巴赞公式
Q=[1.794+0.0133/H-0.133*(B-b)/B]*[1+0.55*(b/B)2*(H/(H+P上))2]*b*H(3/2)
各种堰流水学计算说明书D-4
D-4 各种堰流水力学计算序作者 陈靖齐（水电部天津勘测设计院） 校核 潘东海（水电部天津勘测设计院）一、分类和判据（一）薄壁堰，δ/H ＜0.67；（二）实用堰，0.67＜δ/H ＜2.5； （三）宽顶堰，2.5＜δ/H ＜10。
式中：δ—堰的厚度；H —堰上作用水头。
二、薄壁堰（一）流量公式：（二）流量系数，用巴赞（Bazin ）公式：适用范围 H=0.1—0.6m ，q=0.2—2.0m ，H ≤2P式中：H —堰上水头（m ），不包括V 02/2g ；P —堰高（m ）。
考虑侧收缩时，式中：b —堰宽（m ）；B —引水渠宽（m ）。
（三）因为作为量测流量的薄壁堰不宜在淹没条件下工作，故本程序不包括薄壁堰的 淹没问题。
三、宽顶堰（一）流量公式式中：H 0=H+V 02/2g （m ），B —堰宽，其他：2/302H g b m Q =⎥⎦⎤⎢⎣⎡+++=20)(55.01)/0027.0405.0(P H H H m ⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛•⎪⎭⎫ ⎝⎛++•⎥⎦⎤⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛--+=22055.01103.00027.0405.0B b P H H B b H m 2/302H g B m Q εσ=（三）侧收缩系数（四）流量系数m 因前沿形式而异：直坎：圆坎：无坎宽顶堰m 值已包括翼墙影响，计算侧收缩系数时，不计ξk 。
本数据库备有直角翼墙；八字形翼墙，ctg θ=0，0.5，1.0，2.0，圆角形翼墙r/b=0，0.2，0.3，0.5，分别对B/B 0=0，0.1，0.2，…，1.0之m 值。
（五）根据设计流量和水头计算堰宽时，本程序从流量公式中，经过适当变换，直接求出B 。
这比试算法、迭代法精度都高。
四、实用堰（一）堰形WES 剖面y/Hd=0.5（X/Hd ）1.85X ≥0上游三圆弧大圆狐 x 12+y 12=R 12-b 1≤x ≤0中圆弧 x 22+y 22=R 22-b 2≤x ≤-b 1小圆弧 x 32+y 32=R 32-b 3≤x ≤-b 2 式中参数值：R 1=0.5Hd R 2=0.2Hd R 3=0.04Hd b 1=0.175Hd b 2=0.276Hd b 3=0.2818Hd()[]nbH n k /12.0100ξξε-+-=H P H P m /75.046.0/301.033.0+-+=HP H P m /5.12.1/301.036.0+-+=（二）流量公式式中：m —流量系数；m —f （H 0/Hd ），为实验曲线。
应用薄壁堰测量流量的原理
应用薄壁堰测量流量的原理1. 薄壁堰的定义薄壁堰是一种常见的流量测量装置，通常由一个窄缝或孔构成，用来限制流体通过的区域。
在流体通过薄壁堰时，我们可以基于其流经面积的变化来测量流量。
2. 流量测量原理2.1 窄缝测量原理薄壁堰的流量测量原理是基于窄缝的流动特性。
当流体通过窄缝时，流速会增加，流体的压力也会随之降低。
根据伯努利原理，流体的动能增加，而静压能减少。
这个原理被应用于薄壁堰的流量测量中。
2.2 孔测量原理与窄缝不同，孔测量原理是基于孔的流动特性。
当流体通过孔时，由于面积的限制，流体速度增加，压力也会减少。
根据伯努利原理的应用，流体的动能增加，静压能减少。
这个原理同样适用于薄壁堰的流量测量。
3. 测量结果的计算3.1 窄缝流量计算对于窄缝测量，流量可以通过以下公式计算：流量 = C * 宽度 * 压差^n其中，C是系数，取决于流体的性质和窄缝的几何形状；宽度是窄缝的宽度；压差是流体通过窄缝时的压力差；n是与流体性质有关的指数。
3.2 孔流量计算对于孔测量，流量可以通过以下公式计算：流量 = C * 孔面积 * 压差^n其中，C是系数，取决于流体的性质和孔的几何形状；孔面积是孔的面积；压差是流体通过孔时的压力差；n是与流体性质有关的指数。
4. 薄壁堰的优点和应用4.1 优点•简单易用：薄壁堰的结构简单，使用方便，不需要复杂的设备和操作。
•精确测量：通过合适的系数和公式，可以获得相对准确的流量测量结果。
•安装灵活：薄壁堰可以灵活地安装在管道或水槽中，适用于不同尺寸的流体流量测量。
4.2 应用领域•工业生产：薄壁堰广泛应用于工业生产中，用于测量各种液体和气体的流量，方便控制生产过程。
•水利工程：在水利工程中，薄壁堰被用于测量河流、水渠等水体的流量，以便进行水资源管理和调度。
•实验研究：薄壁堰也常用于实验室研究中，用于测量不同流体的流量，以及研究流体流动的规律和特性。
5. 结论薄壁堰是一种常见的流量测量装置，其应用基于窄缝或孔的流动特性。
寒带溢流薄壁堰的结构设计和应用
另 外 ， 堰 体 的结 构 计 算 中 ， 常 会 有 一 个 不 容 忽 在 常 视 有 时 是 致 命 的 错 误 ， 就 是 ： 种堰 体 在 结 构 上属 双 那 此 向板 ， 而不 是 简 单 的 悬 壁 结构 。在 计 算 和 工 程实 践 中发 现 ： 跨 长 大 于堰 高 的 结 构 中 ， 向存 在 着 与 竖 向 相 差 在 横 不 大 的 配 筋 ， 则 堰 体 将 出 现 横 裂 缝 ， 是 应 特 别 注 意 否 这
定类 型 和 超 静定 类 型 。
式 中 ：【 Ｐ一
为 水 平 冻 胀 力 ； — 墙 顶位 移 变 量 ； ｙ —
Ｉ一 墙 体 垂直 高 度 ；— — 墙 体平 均 厚 度 ； ｒ ｈ
Ｃ — 相 关 系数 ， 查 有 关 资 料 获得 ； — 可 Ｚ 一 为 Ｚ与 ｈ差 ， 冻胀 材 料 回填 Ｚ＝ — ； 非 ｏＺ ｈ 保 温 法 Ｚ — — ｈ— ＿ ； Ｚ — ｔ
Ｚ水 平 冻 深 ， 墙 外 表 面算 起 值 。 为 李 璐 璐 ’ 刁 永 莉 孙 宇 ’１ ． 龙 江 省 黑 河 市 （． 黑 ３ 爱 辉 区 水 务 局 １ ４ ０ ； ． 龙 江 省 黑 河市 爱辉 区 四 嘉 ６ ３ Ｏ ２黑
子 乡政 府 ）
备， 严格说 ， 在有此情况中 ： 出现安 全系数近似消失 ， 将
造 成 严 重 的 后 果 以 至 于 发 生 工 程 事 故 ， 因为 在 计 算 中
・
４８・
２２薄壁 堰 在 结 构 设 计 中 ，必 须 杜 绝 跨 比小 于 ０３ ． ．，
把 冻 胀 力 ， 别 是 水 平 冻胀 力 作 为 一 种 外 荷 ， 特 目前 在 求解 其 数值 方 面 己有 许多 进 展 。 笔者 工 作 的地 域 ， 在 我 们 认 为管 枫 年等 人 推荐 的计 算 方法 非 常 可行 （黑 龙 江 水 《
薄壁堰原理
薄壁堰原理薄壁堰是一种常用的水利工程结构，它通过合理的结构设计和施工工艺，可以实现有效的水资源调配和利用。
薄壁堰原理是指在一定的水流条件下，通过薄壁结构的设计和建造，实现对水流的控制和调节，达到灌溉、供水、防洪等目的的技术原理。
本文将就薄壁堰的原理进行详细介绍。
首先，薄壁堰的原理是基于流体力学的基本原理。
在水流通过薄壁堰时，会受到薄壁的阻力作用，从而使水流的流速和流量发生变化。
通过合理设计薄壁的形状和尺寸，可以实现对水流的控制和调节，达到所需的灌溉、供水、防洪等目的。
其次，薄壁堰的原理还涉及到水位和水压的变化。
当水流通过薄壁堰时，由于薄壁的存在，会形成一定的水位差和水压差。
通过合理设计薄壁的高度和宽度，可以实现对水位和水压的控制，从而达到对水流的调节和利用。
另外，薄壁堰的原理还包括了对水流动力学特性的研究。
通过对水流在薄壁堰中的流动状态、流速分布、流态变化等进行分析和研究，可以更好地理解薄壁堰的工作原理，为薄壁堰的设计和施工提供科学依据。
此外，薄壁堰的原理还涉及到对水文气候条件的适应性研究。
不同的水文气候条件下，薄壁堰的工作原理可能会有所不同。
因此，需要针对不同的水文气候条件，进行相应的薄壁堰原理研究和设计。
总的来说，薄壁堰的原理是基于流体力学的基本原理，通过合理设计和施工，实现对水流的控制和调节，达到灌溉、供水、防洪等目的。
薄壁堰的原理涉及到流体力学、水位水压变化、水流动力学特性和水文气候条件的适应性研究等方面。
只有深入理解和掌握薄壁堰的原理，才能更好地进行薄壁堰的设计和施工，实现对水资源的有效利用和保护。
薄壁堰高度
薄壁堰高度（原创版）目录1.薄壁堰的概述2.薄壁堰高度的定义和影响因素3.薄壁堰高度的计算方法4.薄壁堰高度的设计原则和应用实例5.薄壁堰高度的未来发展趋势正文【薄壁堰的概述】薄壁堰是一种常见的水利工程建筑物，主要用于河流、湖泊等水体的水位调节、防洪排涝以及水资源的合理利用等方面。
薄壁堰结构简单，施工方便，适应性强，广泛应用于我国各地的水利工程建设中。
【薄壁堰高度的定义和影响因素】薄壁堰高度是指堰顶与下游水位之间的垂直距离，通常用米作单位表示。
薄壁堰高度的选取主要取决于以下几个因素：1.堰顶的水位高度：要保证堰顶水位高度能够满足工程需要，同时还要考虑到上游来水的水位波动情况。
2.堰的泄洪能力：薄壁堰高度的确定需要保证其在遭遇洪水时能够有效地泄洪，避免因水位过高而引发的安全隐患。
3.工程投资和运行成本：在满足工程需求的前提下，应尽量降低工程投资和运行成本。
【薄壁堰高度的计算方法】薄壁堰高度的计算方法通常采用经验公式或模拟分析。
经验公式是根据大量实际工程总结得出的，如“谢才公式”等；模拟分析则是利用计算机对堰体结构和水流运动进行数值模拟，从而得出更为准确的高度。
【薄壁堰高度的设计原则和应用实例】在设计薄壁堰高度时，应遵循以下原则：1.确保堰体安全稳定：堰高应根据堰体材料和地质条件确定，避免因堰高过高而导致堰体滑坡等安全事故。
2.满足水位调节要求：堰高应根据工程需要进行合理设定，以满足水位调节和供水需求。
3.考虑洪水排放：堰高应保证在遭遇洪水时能够及时排放，避免因洪水溢出而引发的灾害。
例如，某地区计划建设一座用于防洪和水位调节的薄壁堰，根据实际情况，该地区历年最高水位为 15 米，因此可以将薄壁堰高度设计为 16 米，以满足水位调节和防洪需求。
【薄壁堰高度的未来发展趋势】随着科技的进步和社会的发展，薄壁堰高度的设计和计算方法将更加精确和科学，同时，新型材料和技术的应用也将使薄壁堰的高度更加灵活多样。
薄壁堰高度
薄壁堰高度1. 引言薄壁堰是一种常见的水利工程结构，用于控制河流的水位和流量。
薄壁堰的高度是设计和施工过程中需要重点考虑的因素之一。
本文将介绍薄壁堰高度的重要性、影响因素以及如何确定合适的高度。
2. 薄壁堰的定义和分类薄壁堰是指较窄的堰体，其高度相对较小，通常小于10米。
根据堰体的形状和用途，薄壁堰可以分为多种类型，如溢流堰、引水堰、节制堰等。
每种类型的薄壁堰都有其特定的高度要求。
3. 薄壁堰高度的重要性薄壁堰的高度直接影响着水流的控制效果和工程的安全性。
合适的高度可以保证水流的稳定和控制，防止洪水泛滥和水位过高对周围环境的影响。
同时，高度也与堰体的稳定性和抗冲刷能力密切相关。
4. 影响薄壁堰高度的因素薄壁堰高度的确定需要考虑多个因素，包括以下几个方面：4.1 水位变化范围根据薄壁堰所在河流的水位变化范围来确定堰高，以确保在不同水位条件下都能正常工作。
通常情况下，薄壁堰的高度应大于河流的最高水位，以防止溢流和洪水发生。
4.2 水流量水流量是决定薄壁堰高度的重要因素之一。
较大的水流量需要更高的堰高来保持水流的稳定和控制。
根据水流量的变化情况，可以采用不同的设计方法来确定合适的高度。
4.3 堰体稳定性薄壁堰的高度也需要考虑堰体的稳定性。
高度过大可能导致堰体失稳，甚至发生倒塌。
因此，在确定高度时需要进行充分的结构分析和计算，以确保堰体的稳定性和安全性。
4.4 堰体材料和施工工艺薄壁堰的高度也受到堰体材料和施工工艺的限制。
不同的材料和工艺对堰体的承载能力和稳定性有不同的要求，因此需要根据实际情况选择合适的高度。
5. 确定薄壁堰高度的方法确定薄壁堰高度的方法主要包括以下几种：5.1 经验法根据历史上类似工程的经验数据和实际情况，结合设计要求和目标，确定合适的高度范围。
5.2 模型试验通过建立薄壁堰的模型，并在水流实验室中进行试验，观察和测量水流的变化情况，以确定合适的高度。
5.3 数值模拟利用计算机模拟软件，建立薄壁堰的数值模型，模拟水流的流动过程，分析不同高度下的水位、流速等参数，以确定合适的高度。
薄壁堰施工方案
薄壁堰施工方案引言薄壁堰，又称圆环垫圈桩围堰，是一种常用于建筑工程中的一种抗渗结构。
本文将详细介绍薄壁堰的施工方案，包括施工准备、施工工艺步骤和质量控制要点等内容。
施工准备薄壁堰施工前需要进行以下准备工作：1.设计方案确认：根据设计方案的要求，确认薄壁堰的具体尺寸、深度和施工工艺等内容。
2.材料采购：采购所需的材料，包括水泥、细砂、粗砂、石子、混凝土搅拌机等设备。
3.施工人员培训：对施工人员进行培训，确保他们了解薄壁堰的施工技术和安全操作规程。
4.场地准备：清理施工场地，确保施工区域平整干净。
施工工艺步骤薄壁堰的施工过程主要包括以下几个步骤：步骤1：挖掘基坑根据设计方案的要求，使用挖掘机挖掘薄壁堰的基坑。
基坑的深度和形状应符合设计要求，底部平整，边坡稳定。
同时，应保持基坑的干燥，避免积水。
步骤2：设置垫圈桩在基坑底部设置垫圈桩，桩的间距和深度应符合设计要求。
垫圈桩可采用预制管桩或打桩机打入地下。
确保垫圈桩的稳定性和垂直度。
步骤3：浇筑悬浇带在垫圈桩之间的区域内浇筑悬浇带。
悬浇带的材料可以使用水泥混凝土，按照设计要求进行搅拌和浇筑。
悬浇带的厚度和宽度应符合设计要求，并保持水平。
步骤4：安装薄壁堰模板在悬浇带固定后，安装薄壁堰模板。
薄壁堰模板可以采用钢模板或木模板，根据设计要求进行尺寸和支撑设置。
模板的安装应牢固稳定，确保薄壁堰的形状和尺寸准确。
步骤5：浇筑薄壁堰砼在薄壁堰模板安装完成后，使用混凝土搅拌机将预制的薄壁堰砼倒入模板内。
在倒入砼的同时，应使用振动器进行振捣，确保砼的均匀分布和密实性。
步骤6：脱模和养护待薄壁堰砼达到设计强度后，进行脱模操作。
脱模后，对薄壁堰进行养护，包括保持水湿、避免曝晒等措施。
养护时间通常为7-14天，具体根据设计要求确定。
质量控制要点在薄壁堰的施工过程中，需要注意以下质量控制要点：1.施工材料的质量要符合相应的标准要求，特别是混凝土的配合比应符合设计要求。
2.垫圈桩的安装要垂直、间距均匀，并达到设计要求的深度。
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第一节 一般规定
第
条 薄壁堰的堰板顶部厚度规定为
堰顶向下游
的倾斜面与堰顶的夹角不小于 见图
堰口宜用耐腐蚀的金属制作 或上一层如油 蜡或树脂之类的保护层 以保持平
整光滑 小型薄壁堰可用整块钢板加工后在现场安装 大型薄壁
堰须在现场安装混凝土基座 然后将加工好的堰板镶嵌在混凝土
中
第
条 水流通过薄壁堰 应形成清晰的水舌从堰顶射
和图
查得
当
时 和 限制在如图
表示的范围内应用 对于 的其它值
不大于
在
之间
堰槽测流规范
表
种特殊堰口角的流量系数
表
水头
堰槽测流规范 续表
水头
第
条 种有特殊几何关系的堰口角
算公式 完全侧收缩 为
和
的流量计
式中 流量系数
见表
式 用
第
限制在 条 当堰口角
表中 值可以内插
和在
时 也可用下列经验公式计算流量
的条件下应
采用 的常值
式
限制在
和
用
的范围内应
出 对无侧收缩的矩形薄壁堰 可在堰顶下游两侧各开一通气孔
保证水舌通气良好 水流不宜挟带泥沙碎石和漂浮物 下游尾水位至少要低于堰顶
水头超过
时 需对下游河床进行砌护
第
条 薄壁堰的水头测量断面设置在堰顶上游 倍最大水头处 当堰顶宽
设计 与
行近河槽宽 短
之比
时 行近河槽的长度至少应为槽宽的 倍 当
时 可适当缩
当 在 至 之间时
不大于
第四节 梯形薄壁堰
第
条 本规范规定的有侧收缩的梯形薄壁堰 其断面边坡特定为 垂直
堰体的各部位几何尺寸关系见表
符号代表意义见图
水平
堰槽测流规范
表
梯形薄壁堰各项几何尺寸关系表
单位
施测流量范围
注
未包括安装尺寸 安装尺寸可按实际需要 增加
第
条 梯形薄壁堰的自由流流量计算公式为
流量系数
堰槽测流规范
第
条 本规范规定的三角形薄壁堰限于在
或
件下使用 式中的 为实测水头
第
条 堰口角在
之间的流量公式为
式中
流量系数 有效水头 考虑粘滞力和表面张力综合影响的校正值
时的完全侧收缩条
一 关于 和 的计算
当 个定值
时 可由图
查出 值 当 和 值在图示范围内时 为
的一
当
时 和 值可根据 直接从图
二 公式的应用限制为
上式限制在
和
的条件下应用
第三节 矩形薄壁堰
第
条 矩形薄壁堰的标准堰型如图
所示 矩形缺口与槽轴中心线对称 堰板与河
底边墙垂直 堰顶和缺口两侧应光滑平整 相当于轧制的薄金属板的表面 宜用耐锈蚀的金属制作
第
条 适用于任何 值的流量计算公式为
堰槽测流规范
式中 其中
有效宽度
有效水头
和 分别为考虑粘滞力和表面张力影响对 和 的改正值
从图
查得 一般可取为
的常值
对不同 值的流量系数 值 可按表
所列公式求得 对于 的中间值可内插确定
式
限制在
和
的条件下应用
第
条 仅适用于无侧收缩堰
的流量计算公式为
式中
表
矩形薄壁堰流量系数表
式
限制在
和在
的条件下应用
第
条 凡符合规定标准建造的矩形薄壁堰 流量系数的不确定度 的置信水平 当
小于 时 不大于
当 在 至 之间时 不大于
第二节 三角形 形 薄壁堰
第
条 三角形薄壁堰的堰体如图
所示 堰口的垂直平分线与河槽两岸等距 堰
口表面是平面 与堰板的上游面相交呈锐缘 堰板必须平整坚固 且垂直于岸墙底 堰口附近应加
工到相当于辗平的金属板的光滑表面
第
条 当行近河槽宽度 与最大溢流水舌的顶部宽
之比
或者当最大
水头
与堰顶高 之比
时 要求行近河槽必须光滑顺直且呈矩形