宽顶堰过流量计算表
7.2宽顶堰溢流——学习材料
7.2宽顶堰溢流——学习材料学习单元⼆、宽顶堰溢流⼀、堰的基本计算公式图7-3如图7-3所⽰的堰流为例推导堰流的⽔⼒计算公式:以通过堰顶的⽔平⾯为基准⾯,对堰前断⾯0―0 及堰顶断⾯1―1 应⽤能量⽅程式。
其中0―0 断⾯为渐变流;⽽1―1 断⾯流线弯曲程度很⼤,⽔流为急变流,过⽔断⾯上测压管⽔头不为常数,⽤γpz +表⽰1―1 断⾯上测压管⽔头平均值。
由此得:gv pz H g v H 2)(221110200αζαγα+++==+ v 0——0-0 断⾯的平均流速 v 1——1-1 断⾯的平均流速ζ——局部阻⼒系数令 ,0H pz ξγ=+ζα?+=11设堰顶过⽔断⾯1―1 宽度为b ,⽔⾆厚度⽤0kH 表⽰,k 为反映堰顶⽔流垂直收缩程度的系数。
则过⽔断⾯1―1 ⾯积为0kbH ,过堰流量为:v 011v 1P 2δHP 123010010121)(2H g b k H H g b kH A v Q ξζαξζα-+=-+==令ξ?ξζα-=-+=111k k m ,称为堰流的流量系数。
则堰流流量为:2302H g mb Q =,式中0H 称为堰前总⽔头上式为⽔流⽆侧收缩时堰流⾃由出流流量计算的基本公式,对堰顶过⽔断⾯为矩形的薄壁堰、实⽤堰及宽顶堰流都适合,不同的堰流流量系数不同),,(ξ?k m m =。
如堰流存在侧向收缩以及堰下游⽔位对过堰⽔流有影响时,应⽤上式时必须进⾏修正。
实际计算中将堰前⾏进流速⽔头的影响写进流量系数之中23200021(gv m m α+,则堰流流量公式可以写成:2302H g b m Q =由流量公式可知,堰流流量和堰前总⽔头的3/2次⽅成正⽐。
⼆、宽堰当堰顶⽔平且10/5.2≤宽顶堰流是实际⼯程中很常见的⽔流现象。
⼀般可分为两种,⼀种是具有底坎(堰坎),在垂直⽅向发⽣收缩⽽形成的有坎宽顶堰流,如图7-4(a)、(b)所⽰;另⼀种是没有底坎,如⽔流流经桥墩之间(见图7-4(c))、隧道或涵洞⼊⼝,以及⽔流经施⼯围堰束窄了的河床(图7-4(d) )时,⽔流由于边界宽度变⼩⽽产⽣侧向收缩,流速增⼤,动能增⼤,势能相应减⼩导致进⼝处⽔⾯跌落,产⽣宽顶堰的⽔流状态,称为⽆坎宽顶堰流。
水闸计算表
闸门孔数n 4中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb 0.908872896总净宽B040侧收缩系数ξ0.943531613闸墩厚度dz 4断面面积2321.5436b b30.95原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.278656闸墩顶高程191.1189.18 1.92堰上水深H021.36464下游水位189.14 1.96自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P 0.5下游水位h s 19.140.895873闸墩高H 21.6淹没系数σ0.837306m(直角)0.382361m(圆角)0.384109自由过流流量Q 淹没过流流量Q Q(直角)6312.225Q(直角)5285.263Q(圆角)6341.097Q(圆角)5309.4375290闸门孔数n4中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb 0.908872896总净宽B040侧收缩系数ξ0.943531613闸墩厚度dz 4断面面积2321.5436b b30.95原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.0159闸墩顶高程189.93188.16 1.77堰上水深H020.13713下游水位188.12自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P 0.5下游水位h s 18.120.89983闸墩高H 20.43淹没系数σ0.82807m(直角)0.382203m(圆角)0.38406自由过流流量Q淹没过流流量Q宽顶堰堰流泄流能力计算(P=1)宽顶堰堰流泄流能力计算(P=2)Q(直角)5773.732Q(直角)4781.054Q(圆角)5801.781Q(圆角)4804.284680闸门孔数n 4中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb 0.909780316总净宽B040侧收缩系数ξ0.943758468闸墩厚度dz 4断面面积1715.1756b b25.9原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.250498闸墩顶高程188.05186.43 1.62堰上水深H018.30814下游水位186.39自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P 0.5下游水位h s 16.390.89523闸墩高H 18.55淹没系数σ0.838767m(直角)0.381911m(圆角)0.383968自由过流流量Q 淹没过流流量Q Q(直角)5002.632Q(直角)4196.041Q(圆角)5029.579Q(圆角)4218.6443860闸门孔数n 4中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb 0.910700081总净宽B040侧收缩系数ξ0.943988409闸墩厚度dz 4断面面积1468.0005b b23原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.207084闸墩顶高程186.26184.89 1.37堰上水深H016.50828下游水位184.85自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s14.850.899549宽顶堰堰流泄流能力计算(P=5)宽顶堰堰流泄流能力计算(P=10)。
宽顶堰流计算公式
糙率(n)面积(s)
比降(i)水力半径(R)谢才系数(C) 水深(h) 流量(Q)流速v
hs/H0
28+908-29+115
10.0
0
0.014
20.90
0.01
1.474
76.20
2.090
193.32 9.250555 0.413989
孔数(个) 1 单宽b(m) 10 上游流速水头V0(m) 0.05 不计行进流速的堰上水头H(m) 5.50 计入行进流速的堰上水头H0(m) 5.55 流量系数m 0.39 流量(m3/s) 222.98 试算上游流速V0(m) 1.01 桩号 底宽(b) 边坡(m)
0
0.014
3.93
0.01
0.364
60.36
0.393
14.3 3.641871 0.261258
孔数(个) 1 单宽b(m) 10 上游流速水头V0(m) 0.02 不计行进流速的堰上水头H(m) 2.00 计入行进流速的堰上水头H0(m) 2.02 流量系数m 0.39 流量(m3/s) 48.90 试算上游流速V0(m) 0.61 桩号 底宽(b) 边坡(m)
糙率(n)面积(s)
比降(i)水力半径(R)谢才系数(C) 水深(h) 流量(Q)流速v
hs/H0
28+908-29+115
10.0
0
0.014
38.81
0.01
2.185
81.37
3.881
466.84 12.02783 0.427167
孔数(个) 1 单宽b(m) 10 上游流速水头V0(m) 0.09 不计行进流速的堰上水头H(m) 9.50 计入行进流速的堰上水头H0(m) 9.59 流量系数m 0.39 流量(m3/s) 506.21 试算上游流速V0(m) 1.33 桩号 底宽(b) 边坡(m)
宽顶堰过流量计算表
宽顶堰 2.67 870.48 20 9.8 554 546.5 7.5 1.31 0.332 1 0.20 0.024
其它堰 2.35 1070.00 20 9.8 555 546.5 8.5 1.15 0.334 1 0.20 0.0212
其它堰 2.11 1287.14 20 9.8 556 546.5 9.5 1.03 0.336 1 0.20 0.0189
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淹没否
单孔 σc
孔数n
每孔宽 b
边墩厚
引渠边坡 m
边墩头部 形式
单孔时 B
自由出流 1
1 26.38 0.80 1:0.00 圆形 26.38
自由出流 1
1 26.73 0.8 1:0.00 圆形 26.73
自由出流 1
1 27.08 0.8 1:0.00 圆形 27.08
自由出流 1
1 27.43 0.8 1:0.00 圆形 27.43
宽顶堰 3.23 89.66
10
2 323.6 320.5 3.1 0.65 0.371 1 0.20 0.0567
宽顶堰 3.12 94.10
10
2 323.7 320.5 3.2 0.62 0.371 1 0.20 0.0549
宽顶堰 3.03 98.61
10
2 323.8 320.5 3.3 0.61 0.371 1 0.20 0.0533
宽顶堰 4.44 380.49 20 9.8 551 546.5 4.5 2.18 0.324 1 0.20 0.0402
宽顶堰 3.64 525.19 20 9.8 552 546.5 5.5 1.78 0.327 1 0.20 0.0329
宽顶堰 3.08 688.59 20 9.8 553 546.5 6.5 1.51 0.329 1 0.20 0.0278
宽顶堰流流量计算举例.
宽顶堰流水力分析与计算
案例分析: 1.水流现象分析 闸门全开,水面无 约束为堰流 。 2.流量公式确定 5.淹没系数ζs确定
(1)淹没条件
Q s mB 2gH0
3/2
(2)淹没系数确定 淹没系数与hs/H0有关,查表求得。
3.流量系数m确定 4.侧收缩系数ε确定
水力分析与计算
宽顶堰流水力分析与计算
——迭代一次计算流量
由流量再求 H 0 2.59m,再求 Q 39.66m3 / s
Q=39.66m3/s
——迭代二次计算流量
小结、布置任务
小结:
1. 由水流现象分析确定计算公式
Q s mB 2gH0
3/2
2. 根据流量公式,借助表、经验公式能确定流量系数m、侧收缩系数ε 和淹没系数σs。
b b 1 4 1 B0 B0 P 3 0.2 1 H a0
1
3
边墩头部为圆形,B 0 b
1
3
a0 0.2 0.1 P1 H
4
b b 1 1 B0 B0
a0
3
0.2
P1 H
4
b b 1 b b
淹没系数ζs确定:
(1)淹没条件
hs 0.8 H0
(2)淹没系数σs确定
hs H0
淹没系数与hs/H0有关,查表求得。
0.80 1.00 0.84 0.97 0.81 0.995 0.85 0.96 0.82 0.990 0.86 0.95 0.83 0.98 0.87 0.93
ζs
hs H0
ζs
案例讲解: 1.水流现象分析:堰流
hs ht P2 2.63 0.5 2.13m
宽顶堰流的水力计算
宽顶堰流的水力计算之勘阻及广创作如图所示,水流进入有底坎的堰顶后,水流在垂直方向受到堰坎鸿沟的约束,堰顶上的过水断面缩小,流速增大,势能转化为动能。
同时堰坎前后发生的局部水头损失,也导致堰顶上势能减小。
所以宽顶堰过堰水流的特征是进口处水面会发生明显跌落。
从水力学观点看,过水断面的缩小,可以是堰坎引起,也可以是两侧横向约束引起。
当明渠水流流经桥墩、渡槽、隧洞〈或涵洞)的进口等建筑物时,由于进口段的过水断面在平面上收缩,使过水断面减小,流速加大,部分势能转化为动能,也会形成水面跌落,这种流动现象称为无坎宽顶堰流,仍按宽顶堰流的方法进行分析、计算。
(一)流量系数宽顶堰的流量系数取决于堰的进口形状和堰的相对高度,分歧的进口堰头形状,可按下列方法确定。
1、进口堰头为直角(8-22)2、进口堰头为圆角(8-23)3、斜坡式进口流量系数可根据及上游堰面倾角由表选取。
在公式(8-22)、(8-23)中为上游堰高。
当≥3时,由堰高引起的水流垂向收缩已达到相当充分程度,故计算时将不考虑堰高变更的影响,按=3代入公式计算值。
由公式可以看出,宽顶堰的流量系数的变更范围在0.32~0.385之间,当=0时,=0.385,此时宽顶堰的流量系数值最大。
比较一下实用堰和宽顶堰的流量系数,我们可以看到前者比后者大,也就是说实用堰有较大的过水能力。
对此,可以这样来理解:实用堰顶水流是流线向上弯曲的急变流,其断面上的动水压强小于按静水压强规律计算的值,即堰顶水流的压强和势能较小,动能和流速较大,故过水能力较大;宽顶堰则因堰顶水流是流线近似平行的渐变流,其断面动水压强近似按静水压强规律分布,堰顶水流压强和势能较大,动能和流速较小,故过水能力较小。
(二)侧收缩系数宽顶堰的侧收缩系数仍可按公式(8-21)计算。
(三)淹没系数当堰下游水位升高到影响宽顶堰的溢流能力时,就成为淹没出流。
试验标明:当≥0.8时,形成淹没出流。
淹没系数可根据由表查出。
宽顶堰流计算公式
hs/H0
28+908-29+115
10.0
0
0.014
1.33
0.01
0.129
50.78
0.133
2.4201 1.825183 0.264796
孔数(个) 1 单宽b(m) 10 上游流速水头V0(m) 0.00 不计行进流速的堰上水头H(m) 1.00 计入行进流速的堰上水头H0(m) 1.00 流量系数m 0.39 流量(m3/s) 6.83 试算上游流速V0(m) 0.17 桩号 底宽(b) 边坡(m)
糙率(n)面积(s)
比降(i)水力半径(R)谢才系数(C) 水深(h) 流量(Q)流速v
hs/H0
28+908-29+115
10.0
0
0.014
31.88
0.01
1.947
79.82
3.188
355.08 11.13688 0.421121
孔数(个) 1 单宽b(m) 10 上游流速水头V0(m) 0.08 不计行进流速的堰上水头H(m) 8.00 计入行进流速的堰上水头H0(m) 8.08 流量系数m 0.39 流量(m3/s) 391.18 试算上游流速V0(m) 1.22 桩号 底宽(b) 边坡(m)
糙率(n)面积(s)
比降(i)水力半径(R)谢才系数(C) 水深(h) 流量(Q)流速v
hs/H0
28+908-29+115
10.0
0
0.014
25.21
0.01
1.676
77.85
2.521
254.1 10.07856 0.416222
孔数(个) 1 单宽b(m) 10 上游流速水头V0(m) 0.06 不计行进流速的堰上水头H(m) 6.50 计入行进流速的堰上水头H0(m) 6.56 流量系数m 0.39 流量(m3/s) 286.49 试算上游流速水头V0(m) 1.10 桩号 底宽(b)
宽顶堰流流量计算举例
n
3
宽顶堰流水力分析与计算
案例讲解:
hs ht P2 2.63 0.5 2.13m
1.水流现象分析:堰流
2.流量公式
Q smB
2g
H 3/2 0
3.流量系数m确定 m=0.505
H0
H
v02 2g
H=H1-P1=2.5m
迭代试算判断是否淹没,确定 淹没系数及流量。
4.侧收缩系数ε确定 ε=0.967
3.流量系数m确定 m=0.378
4.侧收缩系数ε确定
1
3
a0 0.2
P1
4
b B0
1
b B0
分别计算边孔、H中孔收缩系数,
然后加权平均计算侧收缩系数。
边墩头部为圆形,B0 b
1
3
a0 0.2
P1
4
b B0
1
b B0
1
3
a0 0.2
P1
4
b b
1
b
b
H
H
1
3
0.1 0.2 0.6
4.侧收缩系数ε确定
水力分析与计算
宽顶堰流水力分析与计算
侧收缩系数ε确定:
1
3
a0 0.2
P1
4
b B0
1
b B0
——单孔
H
1 n
n
2
2
——多孔
B0—上游引水渠宽度; α0—反映墩头形状对侧收缩影响 的系数;墩头为矩 形 α0 =0.19;墩头 为圆弧形, α0 =0.1 。
ε’、ε”分别为中孔、边孔侧收
堰流 ,且为宽顶堰流。
2.流量公式确定
Q smB
宽顶堰溢洪底流
溢洪道水利设计溢洪道在水利枢纽中,溢洪道是必须设置的泄水建筑物。
溢洪道是一种最常见的泄水建筑物,用于宣泄规划水库所不能容纳的洪水,防止洪水漫溢坝顶,保证大坝安全。
溢洪道除了具备足够的泄流能力外,还要保证其在工作期间的自身安全和下泄水流与原河道水流获得妥善的衔接。
10.1 溢洪道布置10.1.1 型式选择因为开敞式溢洪道泄洪能力大,工作可靠,结构简单,施工、管理和维修方便,水流条件较好,可省去闸门和启闭设备,所以选用开敞式溢洪道。
10.1.2 位置选择本设计溢洪道位置的选择可参考已建工程,布置在坝址的右岸,其具体布置可参见枢纽总体布置图。
10.1.3 结构型式(1)进口段由于溢洪道进口紧靠水库,水流条件较好,不需引水渠,仅做喇叭口式进水段。
取55.36m。
(2)控制段控制段的设计参考实际工程,采用宽顶堰,堰顶高程为2156.8m,堰宽6m。
(3)泄槽段等坡陡槽段由渐变段和陡坡段组成。
溢洪道陡槽坡度由陡变缓。
(4)出口消能段控制段的尺寸拟定和消能设计设计情况下:下泄流量为71.5m3/s校核情况下:下泄流量为108.3 m3/s单宽流量的选择:由于上部为强风化玄武岩,厚度为20.4~35m,取堰宽为6m,3/s校核洪水位%44.15.715.7147.70'=-=-溢设溢设溢设Q Q Q%11.13.1083.1085.109'=-=-溢校溢校溢校Q Q Q溢流堰堰顶高程为:设计洪水位:2160.90-4.1=2156.8m 校核洪水位:2162.49-5.5=2156.99m 因此堰顶高程取为2156.8m堰上最大水头为:H max =2162.49-2156.8=5.69m ; H d =(0.75 ~0.95) H max =4.28m ~5.41m ;取H d =4.5m ,V=q/A=18.05/(1*5.69)=3.17m/s; P=0.5m堰底高程: 2156.8-0.5=2156.3mm gv 01.522H H d w =+=α11.15.401.5==d w H H 374.0/5.12.1/301.036.0=+-+=HP HP m972.0)1(*2.014310=-+-=BbB b HP αε %5.3'=-QQQ 符合要求,因此闸门高4.5m ,宽6m 。
宽顶堰流量计算
水闸水力计算(宽顶堰)xls
流量系数 m
0.380
侧收缩系数 ε 淹没系数 σ
0.950 1.000
流量 Q
391.489
←已经计入侧收缩系数,
2.61 % 0.14 % 0.01 % 0.00 % 0.00 % 0.00 %
Q6=
429.33 m3/s
Q7=
429.33 m3/s
Q=
429.33 m3/s
行进流速v=
1.45 m/s
过闸流速 V=
4.18 m/s
宽顶堰水力计算:流量计算主要计算流量系数、侧收缩系数、淹没系数,如 下游为自由出流,则不用计算淹没系数。有坎宽顶堰的流量系数重新取。
Q=εσmB (2g)^0.5*H03/2
无坎宽顶堰
闸孔数 中间闸墩厚
河道宽
3孔 2.000 m 52.000 m
每孔净宽 上游翼墙计算厚度 上游翼墙收缩角度
6.000 m 3.000 m 7.000 °
闸底板高程
2328.800 m
上游水位高程
2333.500 m
堰孔总净宽 B 中孔流量系数 m1
边孔流量系数 m2
18.000 m r/b b/B r/b b/B cotθ
上游水深 H0 0.167 0.750 0.167 0.750 8.144
5.700 m Biblioteka 1= 0.385m2= 0.385
加权平均流量系数 m
0.385
计入行进流速影响,开始试算,当流量变化不大时,可确定为所计算流量。
第一次近似计算: 第二次近似计算: 第三次近似计算: 第四次近似计算: 第五次近似计算: 第六次近似计算: 第七次近似计算:
计算结果:
v1=0.00 m/s v2=1.41 m/s v3=1.45 m/s v4=1.45 m/s v5=1.45 m/s v6=1.45 m/s v7=1.45 m/s
06堰流过流能力的计算
专题6. 堰流过流能力的计算堰流过流能力计算的特点是计算参数较多,且很多参数的确定需要借助于查图或查表,甚至有些参数如堰上总水头H的确定等需要迭代。
堰流的基本计算公式32sQσε=(6-1)式中:Q为过堰流量,m3/s;sσ为淹没系数,当自由出流时,取值为1;ε为侧收缩系数,当有侧收缩时,1ε<,无侧收缩时,1ε=;H为堰上总水头,m。
【工程任务】如图6.1所示,某直角进口堰,堰顶厚度δ=5m,堰宽与上游矩形渠道宽度相同,b=1.28m,求过堰流量。
图6.1 堰流示意图【分析与计算】(1)判别堰型55.880.85Hδ==所以该堰为宽顶堰。
(2)确定系数B b=所以1ε=359.085.05.01<==HP所以1130.320.010.460.75PHmPH-=++0.3466=m80.073.020<=-=≈HP h H h H h t s s 所以1s σ= (3)第一次近似计算流量 设010.85H H ==m32321010.3466 1.28 4.430.85 1.54Q ==⨯⨯⨯=m 3/s(4)第二次近似计算流量22201102220 1.540.850.892219.6(1.28 1.35)v Q H H H g gA =+=+=+=⨯⨯m 3232020.3466 1.28 4.430.89 1.65Q ==⨯⨯⨯= m 3/s(5)第三次近似计算流量22202203220 1.540.850.902219.6(1.28 1.35)v Q H H H g gA =+=+=+=⨯⨯m 3323030.3466 1.28 4.430.90 1.68Q ==⨯⨯⨯=m 3/s323 1.68 1.651.791.68Q Q Q --==﹪ 符合要求。
(6)验证出流形式8.0689.003203<=-=H P h H h t s 仍为自由出流。
所以所求流量为1.68 m 3/s 。
宽顶堰堰流泄流能力计算标
顶堰堰流泄流能力计算(P=1)闸门孔数n5中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb0.908872896总净宽B050侧收缩系数ξ0.945842194闸墩厚度dz4断面面积2321.5436b b30.95原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.278656闸墩顶高程190.62189.18 1.44堰上水深H020.88464下游水位189.14 1.48自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s19.140.916463闸墩高H21.12淹没系数σ0.784293m(直角)0.382298m(圆角)0.38409自由过流流量Q淹没过流流量QQ(直角)7643.299Q(直角)5994.589Q(圆角)7679.122Q(圆角)6022.6855290顶堰堰流泄流能力计算(P=2)闸门孔数n5中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb0.908872896总净宽B050侧收缩系数ξ0.945842194闸墩厚度dz4断面面积2321.5436b b30.95原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.0159闸墩顶高程189.42188.16 1.26堰上水深H019.62713下游水位188.12自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s18.120.923212闸墩高H19.92淹没系数σ0.76389m(直角)0.382129m(圆角)0.384037自由过流流量Q淹没过流流量QQ(直角)6960.388Q(直角)5316.97Q(圆角)6995.134Q(圆角)5343.5124680顶堰堰流泄流能力计算(P=5)闸门孔数n5中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb0.909780316总净宽B050侧收缩系数ξ0.946023678闸墩厚度dz4断面面积1715.1756b b25.9原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.250498闸墩顶高程187.38186.430.95堰上水深H017.63814下游水位186.39自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s16.390.929236闸墩高H17.88淹没系数σ0.744154m(直角)0.381792m(圆角)0.38393自由过流流量Q淹没过流流量QQ(直角)5925.537Q(直角)4409.51Q(圆角)5958.725Q(圆角)4434.2063860顶堰堰流泄流能力计算(P=10)闸门孔数n5中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb0.910700081总净宽B050侧收缩系数ξ0.946207631闸墩厚度dz4断面面积1468.0005b b23原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 2.207084闸墩顶高程185.67184.890.78堰上水深H015.91828下游水位184.85自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s14.850.93289闸墩高H16.17淹没系数σ0.731405m(直角)0.381447m(圆角)0.383822自由过流流量Q淹没过流流量QQ(直角)5076.737Q(直角)3713.148Q(圆角)5108.336Q(圆角)3736.263240顶堰堰流泄流能力计算(P=20)闸门孔数n5中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb0.910700081总净宽B050侧收缩系数ξ0.946207631闸墩厚度dz4断面面积1468.0005b b23原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 1.811988闸墩顶高程184.05183.350.7堰上水深H014.21734下游水位183.32自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s13.320.936884闸墩高H14.55淹没系数σ0.716727m(直角)0.38105m(圆角)0.383696自由过流流量Q淹没过流流量QQ(直角)4280.706Q(直角)3068.1Q(圆角)4310.431Q(圆角)3089.4042660顶堰堰流泄流能力计算(P=50)闸门孔数n5中间闸墩侧收缩系数ξz0.955084519单孔净宽b010边闸孔侧收缩系数ξb0.910700081总净宽B050侧收缩系数ξ0.946207631闸墩厚度dz4断面面积1468.0005b b23原河道底高程169.5坎顶高程170河道流速 1.144414闸墩顶高程180.63180.120.51堰上水深H010.69675下游水位180.08自由过流流量系数m堰流淹没出流系数σ坎高P0.5下游水位h s10.080.942342闸墩高H11.13淹没系数σ0.695287m(直角)0.379857m(圆角)0.383316自由过流流量Q淹没过流流量QQ(直角)2784.861Q(直角)1936.278Q(圆角)2810.226Q(圆角)1953.9131680υ00.948002 Q5305.21υ00.951645 Q4686.042υ00.954973 Q3870.793υ00.957027 Q3251.552υ00.959302 Q2679.399υ00.962464 Q1686.547。
宽顶堰自由出流公式(一)
宽顶堰自由出流公式(一)
宽顶堰自由出流公式
1. 简介
宽顶堰自由出流公式是水力学中用于描述宽顶堰断面水流自由出流特性的公式。
它是根据贝努利定理和流量连续性原理推导得出的,可以用于计算宽顶堰断面的流速、流量等参数。
2. 宽顶堰自由出流公式的计算公式
宽顶堰自由出流公式可以表示为以下的计算公式:
Q = C * B * H * sqrt(2g)
其中, - Q表示断面单位宽度的流量(m^3/s) - C表示流量系数,是根据实际情况经验确定的无量纲系数 - B表示宽顶堰的有效底宽(m) - H表示水深(m) - g表示重力加速度(m/s^2)
3. 宽顶堰自由出流公式的应用举例
下面是一个宽顶堰自由出流公式的应用举例:
假设宽顶堰的有效底宽B为10m,水深H为2m,重力加速度为/s^2,已知流量系数C为。
我们可以通过宽顶堰自由出流公式来计算流量Q。
将参数代入公式计算:
Q = * 10 * 2 * sqrt(2 * )
≈ m^3/s
因此,宽顶堰的流量为 m^3/s。
4. 总结
宽顶堰自由出流公式是一种常用的计算宽顶堰断面水流自由出流特性的公式。
通过该公式,可以方便地计算宽顶堰的流量等参数。
在实际工程中,根据具体情况选择合适的流量系数C值,可以更精确地计算出流量。
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自由出流 1
1 29.89 0.8 1:0.00 圆形 29.89
自由出流 1
1 30.24 0.8 1:0.00 圆形 30.24
自由出流 1
1 30.59 0.8 1:0.00 圆形 30.59
自由出流 1
1 30.94 0.8 1:0.00 圆形 30.94
自由出流 1
1 31.29 0.8 1:0.00 圆形 31.29
其它堰 0.98 4817.25 20 9.8 567 546.5 20.5 0.48 0.351 1 0.20 0.0087
其它堰 0.93 5241.90 20 9.8 568 546.5 21.5 0.46 0.352 1 0.20 0.0083
其它堰 0.89 5685.73 20 9.8 569 546.5 22.5 0.44 0.353 1 0.20 0.0079
其它堰 2.35 1070.00 20 9.8 555 546.5 8.5 1.15 0.334 1 0.20 0.0212
其它堰 2.11 1287.14 20 9.8 556 546.5 9.5 1.03 0.336 1 0.20 0.0189
其它堰 1.90 1521.74 20 9.8 557 546.5 10.5 0.93 0.338 1 0.20 0.0171
10
2 321.3 320.5 0.8 2.50 0.361 1 0.20 0.2212
宽顶堰 11.11 13.68
10
2 321.4 320.5 0.9 2.22 0.362 1 0.20 0.1965
宽顶堰 10.00 16.05
10
2 321.5 320.5 1 2.00 0.362 1 0.20 0.1768
1.宽顶堰
(2.5<δ/H<10)
堰顶入口为直 角
判断堰型 δ/H
Q
δ
P1
水位
设计水 位
H
P1/H
m
σs hs hs/H0
宽顶堰 40.00 13.22
20 9.8 547 546.5 0.5 19.60 0.320 1 0.20 0.3628
宽顶堰 13.33 69.60
20 9.8 548 546.5 1.5 6.53 0.320 1 0.20 0.1209
自由出流 1
1 35.16 0.8 1:0.00 圆形 35.16
自由出流 1
1 35.51 0.8 1:0.00 圆形 35.51
b/B
1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00 1.00
其它堰 1.14 3647.70 20 9.8 564 546.5 17.5 0.56 0.348 1 0.20 0.0102
其它堰 1.08 4020.22 20 9.8 565 546.5 18.5 0.53 0.349 1 0.20 0.0096
其它堰 1.03 4410.05 20 9.8 566 546.5 19.5 0.50 0.350 1 0.20 0.0091
其它堰 1.74 1773.66 20 9.8 558 546.5 11.5 0.85 0.340 1 0.20 0.0156
其它堰 1.60 2042.83 20 9.8 559 546.5 12.5 0.78 0.341 1 0.20 0.0143
其它堰 1.48 2329.21 20 9.8 560 546.5 13.5 0.73 0.343 1 0.20 0.0133
宽顶堰 5.00 46.03
10
2 322.5 320.5 2 1.00 0.367 1 0.20 0.0881
宽顶堰 4.76 49.58
10
2 322.6 320.5 2.1 0.95 0.368 1 0.20 0.0839
宽顶堰 4.55 53.21
10
2 322.7 320.5 2.2 0.91 0.368 1 0.20 0.0801
自由出流 1
1 31.64 0.8 1:0.00 圆形 31.64
自由出流 1
1
32 0.8 1:0.00 圆形 32.00
自由出流 1
1 32.35 0.8 1:0.00 圆形 32.35
自由出流 1
1 32.7 0.8 1:0.00 圆形 32.70
自由出流 1
1 33.05 0.8 1:0.00 圆形 33.05
宽顶堰 3.45 81.01
10
2 323.4 320.5 2.9 0.69 0.370 1 0.20 0.0606
宽顶堰 3.33 85.30
10
2 323.5 320.5 3 0.67 0.371 1 0.20 0.0586
宽顶堰 3.23 89.66
10
2 323.6 320.5 3.1 0.65 0.371 1 0.20 0.0567
其它堰 0.85 6145.60 20 9.8 570 546.5 23.5 0.42 0.353 1 0.20 0.0076
其它堰 0.82 6623.14 20 9.8 571 546.5 24.5 0.40 0.354 1 0.20 0.0073
其它堰 0.78 7118.45 20 9.8 572 546.5 25.5 0.38 0.355 1 0.20 0.007
宽顶堰 3.85 68.61
10
2 323.1 320.5 2.6 0.77 0.369 1 0.20 0.0677
宽顶堰 3.70 72.67
10
2 323.2 320.5 2.7 0.74 0.370 1 0.20 0.0652
宽顶堰 3.57 76.80
10
2 323.3 320.5 2.8 0.71 0.370 1 0.20 0.0628
宽顶堰 7.14 26.76
10
2 321.9 320.5 1.4 1.43 0.365 1 0.20 0.1261
宽顶堰 6.67 29.72
10
2 322 320.5 1.5 1.33 0.365 1 0.20 0.1176
宽顶堰 6.25 32.78
10
2 322.1 320.5 1.6 1.25 0.366 1 0.20 0.1103
自由出流 1
1 28.13 0.8 1:0.00 圆形 28.13
自由出流 1
1 28.48 0.8 1:0.00 圆形 28.48
自由出流 1
1 28.84 0.8 1:0.00 圆形 28.84
自由出流 1
1 29.19 0.8 1:0.00 圆形 29.19
自由出流 1
1 29.54 0.8 1:0.00 圆形 29.54
宽顶堰 3.64 525.19 20 9.8 552 546.5 5.5 1.78 0.327 1 0.20 0.0329
宽顶堰 3.08 688.59 20 9.8 553 546.5 6.5 1.51 0.329 1 0.20 0.0278
宽顶堰 2.67 870.48 20 9.8 554 546.5 7.5 1.31 0.332 1 0.20 0.024
10 2 321 320.5 0.5 4.00 0.360 1 0.20 0.3541
10 2 321.1 320.5 0.6 3.33 0.360 1 0.20 0.2951
宽顶堰 14.29 9.35
10 2 321.2 320.5 0.7 2.86 0.360 1 0.20 0.2529
宽顶堰 12.50 11.44
宽顶堰 3.12 94.10
10
2 323.7 320.5 3.2 0.62 0.371 1 0.20 0.0549
宽顶堰 3.03 98.61
10
2 323.8 320.5 3.3 0.61 0.371 1 0.20 0.0533
返回目录
淹没否
单孔 σc
孔数n
每孔宽 b
边墩厚
引渠边坡 m
边墩头部 形式
宽顶堰 5.88 35.95
10
2 322.2 320.5 1.7 1.18 0.366 1 0.20 0.1037
宽顶堰 5.56 39.21
10
2 322.3 320.5 1.8 1.11 0.367 1 0.20 0.0979
宽顶堰 5.26 42.58
10
2 322.4 320.5 1.9 1.05 0.367 1 0.20 0.0928
其它堰 0.75 7631.62 20 9.8 573 546.5 26.5 0.37 0.356 1 0.20 0.0067
1.宽顶堰
判断堰型 δ/H 宽顶堰 20.00 宽顶堰 16.67
(2.5<δ/H<10)
堰顶入口为圆 角
Q
5.64 7.41
δ
P1
水位
设计水 位
H
P1/H
m
σs hs hs/H0
自由出流 1
1 33.4 0.8 1:0.00 圆形 33.40
自由出流 1
1 33.75 0.8 1:0.00 圆形 33.75
自由出流 1
1 34.11 0.8 1:0.00 圆形 34.11
自由出流 1
1 34.46 0.8 1:0.00 圆形 34.46
自由出流 1
1 34.81 0.8 1:0.00 圆形 34.81
宽顶堰 9.09 18.55
10
2 321.6 320.5 1.1 1.82 0.363 1 0.20 0.1606