实用堰流流量计算举例 PPT
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值处做水平线，与曲线交点的横坐
标值即为m/md。
m md
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
实用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
12Ka(n1)Kp
H0 nb
Ka—边墩形状系数； Kp—闸墩形状系数； n—闸孔数目；
水力分析与计算
实用堰流水力分析与计算举例
主 讲 人： 王勤香
2014.10
堰流分类
薄壁堰流：在重力作用下，形成水舌泄流。 实用堰流：主要在重力作用下泄流，水面形成单一降落曲线。
宽顶堰流：在重力作用和堰顶托作用下泄流，水面不再是单一降落曲线。
δ
H
/H0.67
薄壁堰流
0.67/H 2.5
实用堰流
2.5/H10
σs=0.991
案例讲解：
实用堰流水力分析与计算
1.水流现象分析：堰流
2.流量公式 QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定 m=0.505 4.侧收缩系数ε确定 ε=0.981 5.淹没系数σs确定 σs=0.991 6.流量计算
Q smB
2g
H 3/2 0
0.9910.9810.505314
b —单孔净宽。
QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定
Ka与混凝土坝段连接的溢流堰设计 时Ka取0.1；与土石坝坝段连接的溢流 堰设计中Ka取0.2。
4.侧收缩系数ε确定
Kp根据墩型及H0/Hd查相关图确定。
实用堰流水力分析与计算
闸墩形状系数Kp确定
Kp根据墩型及H0/Hd 查相关图确定。
案例分析：
Ｋa ＝0. 1 Ｋ P ＝0.0 1
ε＝0.981
案例讲解：
实用堰流水力分析与计算
1.水流现象分析：堰流
2.流量公式 QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定 m=0.505
4.侧收缩系数ε确定 ε=0.981
5.淹没系数σs确定
P 2/H 03.572 hs/H 00.2980.15 为 淹 没 出 流
实用堰流水力分析与计算
5.淹没系数σs确定
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
QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定
4.侧收缩系数ε确定
(1)淹没条件 对于高堰(P2/H0>2)：hs/H0 <0.15时为自由出流，hs/H0 >0.15时，为淹没出流。低堰 均为淹没出流。
(2)淹没系数确定 淹没系数与hs/H0、 P2/H0有关， 查图求得。
实用堰流水力分析与计算
淹没系数σs确定
淹没系数与hs/H0、 P2/H0有关，查 图求得。
实用堰流水力分析与计算
案例讲解：
1.水流现象分析
闸门全开，水面无约 束为实用堰流 。
2.流量公式确定
QsmB2gH03/2 B=nb
P1 12 3.861.33为高堰， Hd 3.11
实用堰流水力分析与计算
案例分析：
相对开启高度 e/H
1.水流现象分析： 堰流
He
2.流量公式确定
Leabharlann Baidu
QsmB2gH03/2
式中 B —堰顶过水净宽；
闸孔出流
堰流
H0—包括流速水头在内的堰前总水头，H0Hv02/2g； m—堰的流量系数；
σs—考虑下游水位对泄流影响的系数，称淹没系数，σs ≤ 1； ε —侧收缩系数，ε≤1。
宽顶堰流
实用堰流水力分析与计算 任务：
1.水流现象分析 2.过流能力计算
案例：
某溢流堰为WES剖面的曲线型实用堰，边墩头部为半圆形，闸墩 墩头型式采用圆弧型，共3孔，每孔净宽b=14m，堰与非溢流的混凝土 坝相接，堰高P1=P2=12m，下游水深ht=13m，设计水头Hd=3.11m。 试求闸门全开堰前水头H=3.36m时通过溢流堰的流量Q 。
P1/Hd=3.86
实用堰流水力分析与计算
查图确定m/md
H 0 1.08 Hd
m=0.505
m
m 1.005
md
md
案例讲解：
实用堰流水力分析与计算
H0/Hd=1.08
1.水流现象分析 2.流量公式确定
3.流量系数m确定 m=0.505
4.侧收缩系数ε确定
12Ka(n1)Kp
H0 nb
2g 3.363/2
562.6m3/s
小结：
小结、布置任务
1. 由水流现象分析确定计算公式
QsmB2gH03/2
2. 根据流量公式，借助图表、经验公式能确定流量系数m、侧收缩系数
ε和淹没系数σs。
布置任务：
某WES实用堰，单孔净宽b=15m，闸孔数n=3，堰与非溢流的混凝土坝 相接，边墩头部为半圆形，闸墩头部为圆弧形，堰高P1=P2=12m，下游 水深ht=13m，设计水头Hd=3.11m。试求堰上水头H=4m时通过溢流堰 的流量Q？
v 不计行近流速 0 H0=H
3.流量系数m确定
m
H≠Hd
m 0.502 md
计算P1/Hd=3.86、H0/Hd=1.08查图 确定m/md。
某溢流堰为WES剖面实用堰， 边墩头部为半圆形，闸墩 墩头型 式采用圆弧型，共3孔，每孔净宽 b=14m，堰与非溢流的混凝土坝 相接，堰高P1=P2=12m，下游水 深ht=13m，设计水头Hd=3.11m 。试求闸门全开堰前水头 H=3.36m时通过溢流堰的流量Q。
3.流量系数m确定
实用堰流水力分析与计算
流量系数m确定
对上游面是垂直的WES剖面堰，
堰前水头H=Hd 时，流量系数md =0.502
H：实际堰前水位对应堰前水头 Hd：设计堰前水位对应堰前水头
H0
H≠Hd时 ，流量系数可按下式计算
Hd
m 0.502 m md
由P1/Hd选定曲线，再在纵标H0/Hd
实用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 。
4.侧收缩系数ε确定 5.淹没系数σs确定
2.流量公式确定
QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定
6.流量计算
案例分析：
实用堰流水力分析与计算
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
QsmB2gH03/2
参考答案：m ≈ 0.515,ε≈ 0.979，σs≈0.995， Q≈799.55m3/s
标值即为m/md。
m md
大家有疑问的，可以询问和交流
可以互相讨论下，但要小声点
实用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
12Ka(n1)Kp
H0 nb
Ka—边墩形状系数； Kp—闸墩形状系数； n—闸孔数目；
水力分析与计算
实用堰流水力分析与计算举例
主 讲 人： 王勤香
2014.10
堰流分类
薄壁堰流：在重力作用下，形成水舌泄流。 实用堰流：主要在重力作用下泄流，水面形成单一降落曲线。
宽顶堰流：在重力作用和堰顶托作用下泄流，水面不再是单一降落曲线。
δ
H
/H0.67
薄壁堰流
0.67/H 2.5
实用堰流
2.5/H10
σs=0.991
案例讲解：
实用堰流水力分析与计算
1.水流现象分析：堰流
2.流量公式 QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定 m=0.505 4.侧收缩系数ε确定 ε=0.981 5.淹没系数σs确定 σs=0.991 6.流量计算
Q smB
2g
H 3/2 0
0.9910.9810.505314
b —单孔净宽。
QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定
Ka与混凝土坝段连接的溢流堰设计 时Ka取0.1；与土石坝坝段连接的溢流 堰设计中Ka取0.2。
4.侧收缩系数ε确定
Kp根据墩型及H0/Hd查相关图确定。
实用堰流水力分析与计算
闸墩形状系数Kp确定
Kp根据墩型及H0/Hd 查相关图确定。
案例分析：
Ｋa ＝0. 1 Ｋ P ＝0.0 1
ε＝0.981
案例讲解：
实用堰流水力分析与计算
1.水流现象分析：堰流
2.流量公式 QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定 m=0.505
4.侧收缩系数ε确定 ε=0.981
5.淹没系数σs确定
P 2/H 03.572 hs/H 00.2980.15 为 淹 没 出 流
实用堰流水力分析与计算
5.淹没系数σs确定
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
QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定
4.侧收缩系数ε确定
(1)淹没条件 对于高堰(P2/H0>2)：hs/H0 <0.15时为自由出流，hs/H0 >0.15时，为淹没出流。低堰 均为淹没出流。
(2)淹没系数确定 淹没系数与hs/H0、 P2/H0有关， 查图求得。
实用堰流水力分析与计算
淹没系数σs确定
淹没系数与hs/H0、 P2/H0有关，查 图求得。
实用堰流水力分析与计算
案例讲解：
1.水流现象分析
闸门全开，水面无约 束为实用堰流 。
2.流量公式确定
QsmB2gH03/2 B=nb
P1 12 3.861.33为高堰， Hd 3.11
实用堰流水力分析与计算
案例分析：
相对开启高度 e/H
1.水流现象分析： 堰流
He
2.流量公式确定
Leabharlann Baidu
QsmB2gH03/2
式中 B —堰顶过水净宽；
闸孔出流
堰流
H0—包括流速水头在内的堰前总水头，H0Hv02/2g； m—堰的流量系数；
σs—考虑下游水位对泄流影响的系数，称淹没系数，σs ≤ 1； ε —侧收缩系数，ε≤1。
宽顶堰流
实用堰流水力分析与计算 任务：
1.水流现象分析 2.过流能力计算
案例：
某溢流堰为WES剖面的曲线型实用堰，边墩头部为半圆形，闸墩 墩头型式采用圆弧型，共3孔，每孔净宽b=14m，堰与非溢流的混凝土 坝相接，堰高P1=P2=12m，下游水深ht=13m，设计水头Hd=3.11m。 试求闸门全开堰前水头H=3.36m时通过溢流堰的流量Q 。
P1/Hd=3.86
实用堰流水力分析与计算
查图确定m/md
H 0 1.08 Hd
m=0.505
m
m 1.005
md
md
案例讲解：
实用堰流水力分析与计算
H0/Hd=1.08
1.水流现象分析 2.流量公式确定
3.流量系数m确定 m=0.505
4.侧收缩系数ε确定
12Ka(n1)Kp
H0 nb
2g 3.363/2
562.6m3/s
小结：
小结、布置任务
1. 由水流现象分析确定计算公式
QsmB2gH03/2
2. 根据流量公式，借助图表、经验公式能确定流量系数m、侧收缩系数
ε和淹没系数σs。
布置任务：
某WES实用堰，单孔净宽b=15m，闸孔数n=3，堰与非溢流的混凝土坝 相接，边墩头部为半圆形，闸墩头部为圆弧形，堰高P1=P2=12m，下游 水深ht=13m，设计水头Hd=3.11m。试求堰上水头H=4m时通过溢流堰 的流量Q？
v 不计行近流速 0 H0=H
3.流量系数m确定
m
H≠Hd
m 0.502 md
计算P1/Hd=3.86、H0/Hd=1.08查图 确定m/md。
某溢流堰为WES剖面实用堰， 边墩头部为半圆形，闸墩 墩头型 式采用圆弧型，共3孔，每孔净宽 b=14m，堰与非溢流的混凝土坝 相接，堰高P1=P2=12m，下游水 深ht=13m，设计水头Hd=3.11m 。试求闸门全开堰前水头 H=3.36m时通过溢流堰的流量Q。
3.流量系数m确定
实用堰流水力分析与计算
流量系数m确定
对上游面是垂直的WES剖面堰，
堰前水头H=Hd 时，流量系数md =0.502
H：实际堰前水位对应堰前水头 Hd：设计堰前水位对应堰前水头
H0
H≠Hd时 ，流量系数可按下式计算
Hd
m 0.502 m md
由P1/Hd选定曲线，再在纵标H0/Hd
实用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 。
4.侧收缩系数ε确定 5.淹没系数σs确定
2.流量公式确定
QsmB2gH03/2
3.流量系数m确定
6.流量计算
案例分析：
实用堰流水力分析与计算
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
QsmB2gH03/2
参考答案：m ≈ 0.515,ε≈ 0.979，σs≈0.995， Q≈799.55m3/s