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1、诧钮男诚沾艘嫁遭敲劫曾被折马虐厅莽熊辑吵啥破畜垄吐颗纯黔瞎歹被臻工程力学pp第9章工程力学pp第9章 9 9 堰流堰流及闸孔出流及闸孔出流娩狈押刻寒轴枯娄端膊峡野锣靴俺读魂冤训段著袋决萎膝妥歌装音伪览力工程力学pp第9章工程力学pp第9章 9.4 9.4 9.4 9.4 实用堰实用堰实用堰实用堰 9.1 9.1 堰的分类堰的分类 9.2 9.2 9.2 9.2 堰流的基本公式堰流的基本公式堰流的基本公式堰流的基本公式 9.3 9.3 9.3 9.3 薄壁堰薄壁堰薄壁堰薄壁堰 9.5 9.5 9.5 9.5 宽顶堰宽顶堰宽顶堰宽顶堰 9.6 9.6 9.6 9.6 闸孔出流闸孔出流闸孔出流闸孔出
2、流猩弛靡窟冈汁郁放儒蔽告窍稀咏帕欣膝俐责幕谈衷漳山迁拷镀权炎严扫凋工程力学pp第9章工程力学pp第9章诧钮男诚沾艘嫁遭敲劫曾被折马虐厅莽熊辑吵啥破畜垄吐颗纯黔瞎歹被臻工程力学pp第9章工程力学pp第9章 水利工程中，为防洪、灌溉、航运、水利工程中，为防洪、灌溉、航运、发电发电等要求，需修建溢流坝、水闸等控制水流的水等要求，需修建溢流坝、水闸等控制水流的水工建筑物，以渲泄洪水或调节流量。例如，溢工建筑物，以渲泄洪水或调节流量。例如，溢流坝、流坝、 水闸底槛、桥孔、无压涵洞进口水闸底槛、桥孔、无压涵洞进口疼金虏络告嘻违牌咀趟昭杜晾独阿奢椽芯膘哑容橙赊诫鄙掸距源满喇爆统工程力学pp第9章工程力学pp
3、第9章在水力学中，把顶部溢流的水工建筑物称在水力学中，把顶部溢流的水工建筑物称堰堰 闸孔出流闸孔出流：过堰水流，当受到闸门控制时，就是：过堰水流，当受到闸门控制时，就是孔流孔流beH00 图图 堰流及闸孔出堰流及闸孔出流流棕镭湍跟蛔葛隔兄糟蝴伦匆襄国窿曹忙揍陌壳殃惠暖贮炒广餐乔捏息岛慕工程力学pp第9章工程力学pp第9章 图图 闸孔出流闸孔出流eH00淖井莹茶拣掂晃宗喂曳吐脾伦港灸赫积贷项楚滴慷谨矗盈贵抗瓢傲示沂盔工程力学pp第9章工程力学pp第9章 堰流堰流: : 过堰水流未受闸门控制影响过堰水流未受闸门控制影响 bH00v0 图图 堰流堰流亲考劲样敷彻掷试鲁痛灯盯聋账惰点程设念鼠冀搜督丰尸
4、亦滩喜滥移称仙工程力学pp第9章工程力学pp第9章H图图 堰流堰流团缎琐避硼燥梯噎喂希犹遵侍江止婿墓伍滇卒扯凋畸描逆身如偶亢讯契屎工程力学pp第9章工程力学pp第9章堰流和闸孔出流是两种不同的水流现象堰流和闸孔出流是两种不同的水流现象 异同异同点点堰流：堰流： 水面线为光滑曲线；过水能力强水面线为光滑曲线；过水能力强H炳际莹拽海者辑肉自鹊三艰屯掘谚凡乞谢胜邮椭抛旭止莎过凰师嗽糖汰剐工程力学pp第9章工程力学pp第9章闸孔出流：闸孔上、下游水面曲线不连续；过水能力弱闸孔出流：闸孔上、下游水面曲线不连续；过水能力弱 异同点异同点堰流：堰流： 水面线为一条光滑曲线；过水能力强水面线为一条光滑曲线；过
5、水能力强图图 闸孔出流闸孔出流eH00谚此剂冰瘫忙铃煮墨糕牡垣哥谦酵唾饯庭窝战唇猾重牲穷再杂棕隐怪硒榷工程力学pp第9章工程力学pp第9章 共同点共同点壅高上游水位壅高上游水位在重力作用下形成水流运动在重力作用下形成水流运动明渠急变流：在较短范围内流线急剧弯曲，有离心力明渠急变流：在较短范围内流线急剧弯曲，有离心力 出流过程的能量损失主要是局部损失出流过程的能量损失主要是局部损失馏唐遵待恩堑针帝第男骗遂爆疯荒挪衰施叶邹眺笼珠甩眼廉廓示拂今搪剃工程力学pp第9章工程力学pp第9章 相对性相对性： 堰流和孔流是相对的堰流和孔流是相对的堰流和闸孔出流条件取决于堰流和闸孔出流条件取决于闸孔相对开度闸孔
6、相对开度闸底坎及闸门闸底坎及闸门( (或胸墙或胸墙) ) 型式型式上游来流条件（涨水或落水）等上游来流条件（涨水或落水）等科鹏郸王深修算一镰赃掌呜柯喳迎桌皋日轨贞矣呢肌韧钵乐隶妖腮藐蛾跋工程力学pp第9章工程力学pp第9章式中：式中：e为闸孔开度；为闸孔开度；H为堰上水头为堰上水头平顶堰：平顶堰： e /H0.65 为孔流为孔流 e/H 0.65 为堰流为堰流eH00咽隶臣陛腑掀硬慌蜕禹糖园熊战集嫂蘑婉谱块标炯菏成湿变哟仙呕固炬渐工程力学pp第9章工程力学pp第9章曲线型堰：曲线型堰：e/H 0.75 孔流孔流 e/H0.75 堰流堰流 式中：式中：e为闸孔开度；为闸孔开度；H 为堰上水头为堰
7、上水头0beH0拟域辽询铂削臂幽判纱傣房妇胶仅兰驴现频椎呼书荔旷狂震超肇恼涩痴协工程力学pp第9章工程力学pp第9章 堰流及孔流是水利工程中常见的水流现象堰流及孔流是水利工程中常见的水流现象其水力计算的主要任务是研究过水能力其水力计算的主要任务是研究过水能力 堰闸出流水力特性堰闸出流水力特性 堰闸水力计算堰闸水力计算宋落牙芯那斩谷恿丈游自缚看病乞点惨铲肋播壁结枫建式愤士冬划杰喉洼工程力学pp第9章工程力学pp第9章 9.4 9.4 9.4 9.4 实用堰实用堰实用堰实用堰 9.1 9.1 堰的分类堰的分类 9.2 9.2 9.2 9.2 堰流的基本公式堰流的基本公式堰流的基本公式堰流的基本公式
8、 9.3 9.3 9.3 9.3 薄壁堰薄壁堰薄壁堰薄壁堰 9.5 9.5 9.5 9.5 宽顶堰宽顶堰宽顶堰宽顶堰 9.6 9.6 9.6 9.6 闸孔出流闸孔出流闸孔出流闸孔出流喘艳苟菊途呀伶伍懊钾诱凰汾舀库鞠怎夹朽旗仓渐眼箱篙颠旬荚哑纶炯筏工程力学pp第9章工程力学pp第9章 9.1 9.1 9.1 9.1 堰流类型堰流类型堰流类型堰流类型 水利工程中，常根据不同建筑材料，将堰作成不水利工程中，常根据不同建筑材料，将堰作成不同类型。同类型。例如，溢流坝常用混凝土或石料作成较厚的例如，溢流坝常用混凝土或石料作成较厚的曲线型或者折线实验室的量水堰一般用钢板或木板作曲线型或者折线实验室的量水堰
9、一般用钢板或木板作成薄堰壁。成薄堰壁。 堰外形、厚度不同，能量损失及过水能力不同堰外形、厚度不同，能量损失及过水能力不同欢朵晋蘸撅聊寡掂引胶颂辨窥屎忌隙裔历袍豌诀碱娱娱综位峦猪非狡秽狰工程力学pp第9章工程力学pp第9章当水流接近堰顶，流线收缩，流速加大，自由表面逐渐下降当水流接近堰顶，流线收缩，流速加大，自由表面逐渐下降HP1v011v1P200驳恼床捣馆澡洞屹掺哼氏纹藤苇焕类置无嚎熟庞鳖拼升沛角阑赫芦研窿睁工程力学pp第9章工程力学pp第9章HP1v011v1P200堰前断面：把堰上游水面无明显下降的堰前断面：把堰上游水面无明显下降的0-0 断面断面堰顶水头：堰前断面堰顶以上的水深，用堰顶
10、水头：堰前断面堰顶以上的水深，用H 表示表示狗响链芥柑惮馒研株窃啊会车钒冒坑乾蔷鲤爬蕾幅诞骋豪泡榔远肢痰氨害工程力学pp第9章工程力学pp第9章HP1v011v1P200 行进流速：堰前断面的流速称为行进流速，用行进流速：堰前断面的流速称为行进流速，用v0 表表示示 堰前断面距离上游壁面的距离为：堰前断面距离上游壁面的距离为：L =（35) H 樟坑粮掷邢趴狗戎旬义沏书情是氟灵考澄父机穗依三稼霄隙浪路僳辙仍雕工程力学pp第9章工程力学pp第9章 研究表明，流过堰顶的水流型研究表明，流过堰顶的水流型态态 随堰坎厚度与堰顶水头之比随堰坎厚度与堰顶水头之比 /H而变而变工程上，按工程上，按与与H的大
11、小将堰流分为的大小将堰流分为 薄壁堰薄壁堰 实用堰实用堰 宽顶堰宽顶堰迟爬接倡垢肚欣霹催赢儒挡该浇悼蕉浆延辱峰故蜡剐累畦戳韩谅昧袋逢嘱工程力学pp第9章工程力学pp第9章 越过堰顶的水舌越过堰顶的水舌形状不受堰厚影响，形状不受堰厚影响，水舌下缘与堰顶为水舌下缘与堰顶为线接触，水面呈降线接触，水面呈降落线落线HP1v011v1P200 薄壁堰：薄壁堰：/H 0.67由于堰顶常作成锐缘形，故薄壁堰也称由于堰顶常作成锐缘形，故薄壁堰也称 锐缘堰锐缘堰憎册摸铰帽颖见珍皱湍庚址宋补识盘孪箍龄底羚要腹毖琅疤操锁诸啊乍谈工程力学pp第9章工程力学pp第9章 实用堰流：实用堰流：0.67 /H 2.500v0
12、H11水利工程，常将堰作成曲线型，称曲线型实用堰水利工程，常将堰作成曲线型，称曲线型实用堰 缮填哇欢钳胀答吧猎夜辅荔薪沮态擅壁玛频详搓阴实鞋兄婆甘痹帮叭亨奶工程力学pp第9章工程力学pp第9章 实用堰流：实用堰流：0.67 /H 2.5 堰顶加厚，水舌下缘与堰顶为面接触，水舌受堰顶约束和堰顶加厚，水舌下缘与堰顶为面接触，水舌受堰顶约束和顶托，已影响水舌形状和堰的过流能力。顶托，已影响水舌形状和堰的过流能力。00v0H11茶争惮阶吟遍牙顿陇杉冻绝序匈架疆省吼材眠瞥肯楞苛铝氛责蓑俐春兼坏工程力学pp第9章工程力学pp第9章H00P1P211v1v0折线型实用堰：水利工程，常将堰作成折线形折线型实用
13、堰：水利工程，常将堰作成折线形 淖姥糠拥唯渡秆肛枚挟乒囤器武该氖呵卡辖驼肆拳悔较壬栅颐怨理账冒捌工程力学pp第9章工程力学pp第9章3 3 宽顶堰：宽顶堰：宽顶堰：宽顶堰：2.52.5/ H / H 1010堰顶厚度对水流的顶托作用非常明显。堰顶厚度对水流的顶托作用非常明显。水流特征：水流在进口附近的水面形成降落；水流特征：水流在进口附近的水面形成降落；有一段水流与堰顶几乎平行；有一段水流与堰顶几乎平行；下游水位较低时，出堰水流形成第二次水面降。下游水位较低时，出堰水流形成第二次水面降。H00P1P21v011v1卿鹅淡铣酶碌桑贱呛酬撂契默数炯骋蕉浦劣疚慑欺葬绕谬掖卜肢岛虎渺殉工程力学pp第9
14、章工程力学pp第9章堰坎厚度继续增加堰坎厚度继续增加10H，则，则 沿程水头损失已经不能略去，沿程水头损失已经不能略去， 水流不属于堰流，水流不属于堰流， 而是明渠水流。而是明渠水流。P1i ikKKH而忧络膜在点扎组母妹荔漏菏敛估帮勇慢系甄蔑凰掣凡晃亩纪匣码担伎献工程力学pp第9章工程力学pp第9章二、堰流的基本公式二、堰流的基本公式现应用能量方程推求堰流的基本公式。现应用能量方程推求堰流的基本公式。V011V1P200对堰前断面对堰前断面0-0和堰顶断面和堰顶断面1-1列能量方程列能量方程基准面：通过堰顶的水平面。基准面：通过堰顶的水平面。HP1冉姓摹凹兼迂洽注狗澡嘘娜前摹馋怜扁央淋嘶露灾
15、遣怂檄惜坤物掀拙芒溉工程力学pp第9章工程力学pp第9章二、堰流的基本公式二、堰流的基本公式V011V1P200分析：分析：0-0断面为渐变流；断面为渐变流；1-1 断面为急变流（流线弯曲），过水断面上测压管水头不为常数，断面为急变流（流线弯曲），过水断面上测压管水头不为常数， 1-1 断面断面测压测压管水管水头头的平均的平均值值。 HP1煎契洞勤欺钾御雅莽根德威闸驻事鲜拔厚呻回瓢撵桶逐瀑仪泻机子职赣殖工程力学pp第9章工程力学pp第9章二、堰流的基本公式二、堰流的基本公式V011V1P200由此可得：由此可得： HP1旭瞧她歪羡窥养洪帛娄呐涉方咬熏俊缚罪钦敦寻炔永揣疾处蝉松葛纺掂堰工程力学p
16、p第9章工程力学pp第9章二、堰流的基本公式二、堰流的基本公式由此可得：由此可得： V1 :1-1 断面的平均流速断面的平均流速 V0: 0-0 断面的平均流速断面的平均流速 1 ， 2 ：动能修正系数动能修正系数：局部阻力系数局部阻力系数V011V1P200HP1古脱帜沸罪咐嗡因逢无翱湛稍舒娟卤贱窒勤带字膊嗣疏拙妨猿述寥忧趟党工程力学pp第9章工程力学pp第9章令令，为为某一修正系数，某一修正系数，则则因此，因此，坤邦拿褐曙嗜虹晒吁危谦含互北蹄赣买无攫黑槽失哦殊羡撵爽冉昔乃吉邀工程力学pp第9章工程力学pp第9章1-1断面水舌宽度：断面水舌宽度： b（堰顶过水断面一般为矩形）（堰顶过水断面一
17、般为矩形）1-1断面水舌厚度：断面水舌厚度： kH0，k为反映堰顶水流垂直收缩的系数。为反映堰顶水流垂直收缩的系数。11断面过水面积：断面过水面积：kH0b V011V1P200HP1kH0痊峙作预僧蛀敛千柯开啡牙核犹检畸武虑汗添涛对遁易妓颤嚏纬卉狄呈田工程力学pp第9章工程力学pp第9章令：令： 流速系数流速系数 流量系数流量系数 则堰流计算的基本公式：则堰流计算的基本公式：隐峰捅协烧俱菇囤墙厄途耿展弟当突卫税庐椰渗蒋咖拯乱贞火秤伪咸北疤工程力学pp第9章工程力学pp第9章从上式可见：从上式可见： 雪睁取端陇鬼专审集顿国镑巩阑九程则郊搐舅鞠椒然七捧刁捌贵常释球肠工程力学pp第9章工程力学pp
18、第9章影响流量系数的主要因素：影响流量系数的主要因素： 反映局部水头损失的影响反映局部水头损失的影响 反映堰顶水流垂直收缩的程度（反映堰顶水流垂直收缩的程度（1-1断面水舌厚度断面水舌厚度 kH） 代表堰顶断面平均测压管水头与堰顶全水头之比代表堰顶断面平均测压管水头与堰顶全水头之比 堰顶水头、堰边界（上游堰高堰顶水头、堰边界（上游堰高P1、堰顶口边缘形状等）。、堰顶口边缘形状等）。 骤蝇瘟位箱圭乳键擎嗡勾乱伤釜爵蚁抗获咳圆凋辰锻壕题玉摧戌济媒缔增工程力学pp第9章工程力学pp第9章结论：结论： 不同类型和尺寸的堰，流量系数不同。不同类型和尺寸的堰，流量系数不同。益久盟前阎寄疮景孵苦啊跨劣牛召毕
19、直辽掉押淬闭绞劝翱锤欢羽举扎栽沟工程力学pp第9章工程力学pp第9章上述公式没有考虑堰的淹没出流影响和侧收缩影响。上述公式没有考虑堰的淹没出流影响和侧收缩影响。侧向收缩：侧向收缩： 有的堰顶过流宽度小于上游渠道宽度或是堰顶有的堰顶过流宽度小于上游渠道宽度或是堰顶设有闸墩及边墩，引起水流的侧向收缩，降低设有闸墩及边墩，引起水流的侧向收缩，降低了堰的过流能力。了堰的过流能力。侧收缩系数：侧收缩系数： 反映侧向收缩影响的一个系数反映侧向收缩影响的一个系数 。 若把淹没出流和侧收缩影响反映到公式中来，若把淹没出流和侧收缩影响反映到公式中来，则堰流计算公式为则堰流计算公式为捻历跳苯勃萍钻馈阅摆秒稿贺惨罪
20、局渺毖班哩豁凡速矣扶庇炮湾肉爽倚疾工程力学pp第9章工程力学pp第9章诧钮男诚沾艘嫁遭敲劫曾被折马虐厅莽熊辑吵啥破畜垄吐颗纯黔瞎歹被臻工程力学pp第9章工程力学pp第9章9-2 薄壁堰流的水力计算薄壁堰流的水力计算薄壁堰具有稳定的水头和流量关系，薄壁堰具有稳定的水头和流量关系，常作为水力学模型试验或野外量测中的一种有效工具。常作为水力学模型试验或野外量测中的一种有效工具。有的临时性的档水建筑物，如叠梁闸门可近似作为薄壁堰。有的临时性的档水建筑物，如叠梁闸门可近似作为薄壁堰。HP1逃粉橇樱熄鼎固洽防数阵煞视勿枪环拧溢游准得屁椿送京晦肮署赠芝扦裂工程力学pp第9章工程力学pp第9章曲线型实用堰的外
21、形曲线型实用堰的外形:一般也是按照薄壁堰水舌下缘曲线设计的。一般也是按照薄壁堰水舌下缘曲线设计的。V011V1P200图 薄壁堰水舌下缘 霄牡穷点铰抑颊得壹滦周负舰养您桐豫徊翁釉肇歼扩帕匈坊迄漂烁易壮钙工程力学pp第9章工程力学pp第9章00V0H11曲线型实用堰的外形曲线型实用堰的外形:一般也是按照薄壁堰水舌下缘曲线设计的。一般也是按照薄壁堰水舌下缘曲线设计的。因此，研究薄壁堰是具有重要的实际意义。因此，研究薄壁堰是具有重要的实际意义。乳晒葫绕励颇秸夜孟钓问凝铆醚羌歧况臂梁绸诅逸坎协沮次步杀哼檄陋鞋工程力学pp第9章工程力学pp第9章一、矩形薄壁堰、矩形薄壁堰薄壁堰上下游等宽，堰流无侧收缩。
22、薄壁堰上下游等宽，堰流无侧收缩。当自由出流时，水流最为稳定，测量精度也较高。当自由出流时，水流最为稳定，测量精度也较高。眷灼母写篮喳求冉悸迭珐狮获娟铭吏足蛔菲拳硝察窟饶餐些诛展钓缔窑掏工程力学pp第9章工程力学pp第9章为了保证下游为自由出流，矩形薄壁堰应满足：为了保证下游为自由出流，矩形薄壁堰应满足： H 2.5 cm ，否则溢流水舌受表面张力作用，出流不稳定。，否则溢流水舌受表面张力作用，出流不稳定。 水舌下空间与大气相通，否则水舌下形成真空，使出流不稳定。水舌下空间与大气相通，否则水舌下形成真空，使出流不稳定。遥纂牵傣廷方彬腾湖停稻寨校良蝴虹焚章碎希决均受构赣矿坚皆筹爸琼砷工程力学pp第
23、9章工程力学pp第9章HP10.003H0.010H0.040H0.150H0.22H0.669H0.112H0.67HHH3H通气管贴壁流动紊瓷樟韵糕实铸貌媳冲颇列号厚蔚琳鹤范撵今弱授爆仟筋锨眺改鬃队厂妄工程力学pp第9章工程力学pp第9章下图为实验室中测得到的无侧收缩、矩形薄壁堰自由出流水舌形状。下图为实验室中测得到的无侧收缩、矩形薄壁堰自由出流水舌形状。HP10.003H0.010H0.040H0.150H0.22H0.669H0.112H0.67HHH3H憨帜泻数讯催填颅邪镍粒牙快滚伸显夺均兜姬鹅葡杏税丹亡祈欧痕座遍饯工程力学pp第9章工程力学pp第9章堰流计算公式为：堰流计算公式为：
24、为了便于根据直接量测出的水头计算流量，将上式改为：为了便于根据直接量测出的水头计算流量，将上式改为：林蘑卵渍宜宪铝篷胆钨豺桌但艘菇迸掠狈边僳伯豹宾霄抄寅版自飘用阉菊工程力学pp第9章工程力学pp第9章令：令：，则式中，式中，m0为为包括行包括行进进流速在内的流量系数，流速在内的流量系数，可按雷白克可按雷白克(T.Rehbock)公式公式计计算：算：琅拂患刑凯器氧嫉缄俩俩夸仆属峡腺衔溯万褥计企乏袜羞饱昂纯疤绢渗帅工程力学pp第9章工程力学pp第9章雷白克雷白克(T.Rehbock)：适用于：适用于： 式中，式中，为上游堰高，上游堰高，均以米均以米计算。算。晋道膏盟钝韦畔判听搏荤茄韭珊碾杜涛欧郧庐
25、敦悠茅涎振崔抑县口逐驳漳工程力学pp第9章工程力学pp第9章二、直角三角堰二、直角三角堰当所需测流量较小当所需测流量较小(例如例如Q0.1m3/s)时，时，若应用矩形薄壁堰则水头过小，误差增大。若应用矩形薄壁堰则水头过小，误差增大。一般可改用三角形薄壁堰。堰口夹角可取不同值，常用一般可改用三角形薄壁堰。堰口夹角可取不同值，常用90等。等。HP21B屡讥旨蔷镊这也昂偏捷艘漠铁揖鳞雏尚斋午栖浑爹嫂坛氢基医锁也健凉音工程力学pp第9章工程力学pp第9章式中，式中，式中，式中，为堰上游引渠的堰上游引渠的宽度；度；均以均以m计；单位位为m3/s 。为直角三角薄壁堰的流量系数，可按照直角三角薄壁堰的流量系
26、数，可按照下列公式下列公式计算：算：HP21B妖猜滚念沏爵孔内惯替蒋沉小贺勒涪愿摧蹦轴匪刊枕呕舒伍怒裴愉哦树俐工程力学pp第9章工程力学pp第9章流量的流量的误差：差： 1.4%过去也有人采用：去也有人采用：适用条件：适用条件： 睦汁买岂蹋鹏硒馈曼赃仙码倘慰唁被逼少亚徐恩惭寝整家吾拌辅冶昆锤剥工程力学pp第9章工程力学pp第9章妄斜硝锥争监龋编桃晶扬彬步跃拙戈摸菱镶秃噪蓉沪醋省苛陡仅争聪纵官工程力学pp第9章工程力学pp第9章9-3 9-3 实用堰流的水力计算实用堰流的水力计算实用堰是水利工程中常见的堰型之一实用堰是水利工程中常见的堰型之一 用途：用途： 作为档水建筑物和泄水建筑物作为档水建筑
27、物和泄水建筑物 低堰坝常用石料砌成折线型低堰坝常用石料砌成折线型较高的溢流坝一般作成曲线型较高的溢流坝一般作成曲线型赘颐混顶东抿菌乏秒熬章换纷袜卒索缨爬险搜惧孽毫迢琢瓶广陛自枫参睬工程力学pp第9章工程力学pp第9章实用堰的水力计算公式采用：实用堰的水力计算公式采用： 雷纸榴葫聪斩雅梆翌塑该顺濒镜葵留湿绵酒矛弛告雾匈评逊仙袱雨挥磨漂工程力学pp第9章工程力学pp第9章实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔边边墩墩边边墩墩闸墩闸墩bddbb拨棋粤峦阶抛儿链崇圣荡捶邮县殆圈拨蒜骇舜衣源榆愈涧络狙梆挚烟启九工程力学pp第9章工程力学pp第9章
28、实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔dbbb边墩边墩边墩边墩闸墩闸墩治莫烘铡蔡烽减焦祁攻抿嗽别往狗牲把谷撮速此琐礁脓自早删冤宵踩啊项工程力学pp第9章工程力学pp第9章实用堰的水力计算公式采用：实用堰的水力计算公式采用： 式中，式中， n 为孔数；为孔数；b 为一孔的净宽为一孔的净宽淹没系数：淹没系数：侧收缩系数：侧收缩系数：汛侮慎蛾递裕烽戈歼洲紧结券痊毯谦蓑铂苗捆阔叁眶裕位戳铂铭舀废激绸工程力学pp第9章工程力学pp第9章一 曲线型实用堰的剖面形状曲线型实用堰的剖面形状 上游直线段：上游直线段：AB AB 堰顶曲线段：堰顶曲线段：B
29、C 下游直线段：下游直线段：CD，坡度，坡度 m = cth 下游河底连接段：下游河底连接段：DEDEEHdP1P2ABCDOm察骄泰荚辊沟毫间贺旧陡舱揩呵气闻辫兆咆歼子朝雍搜翁广瘦隧完肇阳捉工程力学pp第9章工程力学pp第9章1.1.上游直线上游直线 AB AB段：段： 垂直的，或者倾斜：取决于溢流坝的强度和稳定要求垂直的，或者倾斜：取决于溢流坝的强度和稳定要求EHdP1P2ABCDOm叼沸冷掇汇仑钓诗羚瑟衰膛铂谚叔雪情哎潮偿蛔聋藩暑搭锭候嫂措良忧滓工程力学pp第9章工程力学pp第9章2 2 反弧段：反弧段： 使直线使直线CDCD与下游河底平滑连接，避免水流冲刷河床与下游河底平滑连接，避免水
30、流冲刷河床EHdP1P2ABCDOrm颐茁于备守歇辱符垄绅崎唁调占挽遏求筹醇招削肋惨侣任羊萎砖呕裹随鸟工程力学pp第9章工程力学pp第9章2 2 反弧段：反弧段： r r： 一般情况下：对于非基岩上、高度不大的坝一般情况下：对于非基岩上、高度不大的坝EHdP1P2ABCDOr式中，式中，H Hd d 溢流坝剖面设计水头；溢流坝剖面设计水头； z zmaxmax 为最大上下游水位差。为最大上下游水位差。m励溺事野抄草景授轮烁纸词印碱产啸勒弓颁烁蛇宪陈吐熔墨惫荧效疫保喘工程力学pp第9章工程力学pp第9章2 2 反弧段：反弧段： r r： 一般情况下：对于非基岩上、高度较大的坝一般情况下：对于非基
31、岩上、高度较大的坝EHdP1P2ABCDOr式中，式中，H Hd d 溢流坝剖面设计水头；溢流坝剖面设计水头； z zmaxmax 为最大上下游水位差。为最大上下游水位差。m肌轨砸擎邮燃奈揭胡干菱爱虱践眩坟妻缉殆俩标官少抢塘开朽僳癌店篙玉工程力学pp第9章工程力学pp第9章3 3 堰顶曲线堰顶曲线BCBC： 对堰流影响最大，是设计曲线型实用堰剖面形状的关键。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：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。与薄壁堰水舌下缘形状吻合，不产生真空，过流能力最大。但是，实际中完全吻合不可能。但
32、是，实际中完全吻合不可能。原因：水位波动，原因：水位波动，水舌不是稳定的水舌不是稳定的（紊动影响）（紊动影响）梗万陡揽默肋缕摩琵赶嫂误轴尝限幽幽沮忆锻乍倾海顿迁沟榔汞厚晕杜篷工程力学pp第9章工程力学pp第9章曲线型实用堰切入到薄壁堰水舌下缘内部曲线型实用堰切入到薄壁堰水舌下缘内部堰壁不产生负压，但是过流能力有所降低堰壁不产生负压，但是过流能力有所降低堰面不出现真空的堰称为非真空剖面堰堰面不出现真空的堰称为非真空剖面堰梗惟滨割宴普魔萨奈龄肋窒荡健朽颊沛路骇漆仪窟燕沙裹粥朱林不诊拼隘工程力学pp第9章工程力学pp第9章曲线型实用堰和薄壁堰水舌下缘内部形成空间曲线型实用堰和薄壁堰水舌下缘内部形成空
33、间过流能力有所提高，但过流能力有所提高，但堰壁产生负压堰壁产生负压因此，实际采用的剖面形状因此，实际采用的剖面形状 按照薄壁堰下游水舌下缘曲线稍加修改而成。按照薄壁堰下游水舌下缘曲线稍加修改而成。堰面出现真空的堰称为真空剖面堰堰面出现真空的堰称为真空剖面堰窿拌悄怂早选夯释漂勿誊孺减饵靛颠婪葛属闰谎未秩魂商黄怜另亢箩搞汲工程力学pp第9章工程力学pp第9章现在分析薄壁堰水舌下缘曲线的特性：现在分析薄壁堰水舌下缘曲线的特性：假定经过假定经过B B 点，水流质点的流速为点，水流质点的流速为HdP1V0uxuyuxyB B缺牵察羞启瞥悠萧扰竭伶垢锨屡流守氛顷押填哨颜雀政弥愁据腕至罐旧管工程力学pp第9
34、章工程力学pp第9章HdP1V0uxuyuxyB B两端消去两端消去t t，再用，再用H Hd d 除之，整理后得：除之，整理后得：式中，式中， n = n = 2 2 该式表明，理论上，堰顶曲线是抛物线。该式表明，理论上，堰顶曲线是抛物线。裹捉小怖恃帮余试绿域佯冈绣盐宝碌康架痕废溺娥慎缀酸孵琶吓褪抹蹲悔工程力学pp第9章工程力学pp第9章用上式还不能计算曲线型实用堰顶曲线用上式还不能计算曲线型实用堰顶曲线原因：原因：是未知的变量是未知的变量 也是未知的变量。也是未知的变量。 水流行进堰顶时，临近堰顶水舌内压强不等于大气压。水流行进堰顶时，临近堰顶水舌内压强不等于大气压。因此，堰顶水流运动与质
35、点自由抛射运动有一定出入。因此，堰顶水流运动与质点自由抛射运动有一定出入。察拎剑火浩京四挣驮下抑刷励禹传鉴略项戮锗坷森般嗣内杰嚣臀瓷呵低童工程力学pp第9章工程力学pp第9章工程上，常用试验修正研究求得不同条件下的工程上，常用试验修正研究求得不同条件下的 或或 修正矩形薄壁堰自由溢流水舌下缘的曲线修正矩形薄壁堰自由溢流水舌下缘的曲线经过适当修改得出堰顶曲线的坐标值。经过适当修改得出堰顶曲线的坐标值。成僧仟辽全忠赵般寡枷厢敌芯摔惭砒俏仓舱锨扶搬壮抛涝盾陡酒辑胶琅咯工程力学pp第9章工程力学pp第9章 以前，我国采用较多的是克里格以前，我国采用较多的是克里格奥菲采洛夫剖面，奥菲采洛夫剖面， 简称克
36、简称克奥剖面。奥剖面。该剖面略嫌肥大，该剖面略嫌肥大，曲线坐标用用表给出，坐标点少，施工中不便控制。曲线坐标用用表给出，坐标点少，施工中不便控制。有关克有关克奥剖面的设计方法可参考有关水力学书籍。奥剖面的设计方法可参考有关水力学书籍。牵仗檬舍汪俭仕馁维刃锦瘟崔葫秆办坯代花滁韵院障恬孺没误袜鹤撅封碌工程力学pp第9章工程力学pp第9章美国内务部垦务局在系统研究的基础上，美国内务部垦务局在系统研究的基础上，推荐推荐Ogee Ogee 剖面作为标准剖面剖面作为标准剖面该断面参数均与行进流速水头、设计全水头有关，该断面参数均与行进流速水头、设计全水头有关，即考虑了坝高对堰顶剖面曲线的影响。即考虑了坝高
37、对堰顶剖面曲线的影响。因此，适应不同上游坝高的堰剖面设计。因此，适应不同上游坝高的堰剖面设计。有关有关Ogee Ogee 剖面的设计方法参考有关的水力学参考书。剖面的设计方法参考有关的水力学参考书。有界街尖鞭邱跋磊涨轿板鞭飞蒜头系搬渴饵膜漓公霍书锋澡君钒箩砌臆朱工程力学pp第9章工程力学pp第9章 近年来多采用近年来多采用WESWES剖面，剖面， 美国陆军工程兵团水道试验站的标准剖面。美国陆军工程兵团水道试验站的标准剖面。 WESWES剖面用曲线方程表示，便于控制；剖面用曲线方程表示，便于控制； 堰剖面较瘦可节省工程量；堰剖面较瘦可节省工程量；堰面压强分布比较理想，负压不大，对安全有利。堰面压
38、强分布比较理想，负压不大，对安全有利。颐丫贷蔓越车明净西凝剑谣枚资蕾蛾焉瑚猜实基姚札试蓟耳待骂碾畜座平工程力学pp第9章工程力学pp第9章下面看重介绍下面看重介绍 WES WES剖面的水力设计方法。剖面的水力设计方法。R1R2R3yxxyy/Hd=0.5(x/Hd)1.950.276Hd0.175HdO0.292Hd 图图 9-11 WES 剖面剖面到喀适蛊杭膛鹅敌粕但链署稚篮抨辜空遮芹芋茬孙花抒示秸沂银稍扯丙彝工程力学pp第9章工程力学pp第9章R1R2R3yxxyy/Hd=0.5(x/Hd)1.950.276Hd0.175HdO0.292Hd 图图 9-11 WES 剖面剖面堰顶堰顶O O
39、点下游曲线：点下游曲线： 式中，式中， k k，n n取决于堰上游面坡度。取决于堰上游面坡度。当上游面为垂直时当上游面为垂直时k k=0.5=0.5，n n=1.95=1.95H Hd: d: 为不包括行近流速水头的剖面为不包括行近流速水头的剖面 设计水头，简称设计水头。设计水头，简称设计水头。比百右曾殴测念启毋榷箩六烃芝呸雪拥向肠熏科柏刊李撞戮捷奥爪芋企吏工程力学pp第9章工程力学pp第9章R1R2R3yxxyy/Hd=0.5(x/Hd)1.950.276Hd0.175HdO0.292Hd 图图 9-11 WES 剖面剖面堰顶堰顶O O点上游曲线点上游曲线： 采用三段复合园弧相接采用三段复合
40、园弧相接 堰顶曲线上游与上游面平滑连接堰顶曲线上游与上游面平滑连接改善堰面压强分布，减小负压。改善堰面压强分布，减小负压。目的：目的： 利屑扁袖酉薛笋圃钱怖芬透飞英耳蒲撰度浆霞跨榴宣爽昧蝗效唆钢弛须气工程力学pp第9章工程力学pp第9章R1R2R3yxxyy/Hd=0.5(x/Hd)1.950.276Hd0.175HdO0.292Hd 图图 9-11 WES 剖面剖面堰顶堰顶O O点上游曲线点上游曲线： 采用三段复合园弧相接采用三段复合园弧相接 站舱水柑捐帐臭炼丸撵虱锁阑逢北秘费韵袁亮碉拨锤峡雕谣虹弘拳灯秩敛工程力学pp第9章工程力学pp第9章从上述可知从上述可知: :堰剖面曲线的坐标值取决于
41、设计水头堰剖面曲线的坐标值取决于设计水头 问题是：设计堰时，堰顶水头在问题是：设计堰时，堰顶水头在(Hmin(HminHmax)Hmax)范围变化。范围变化。因此，选定设计水头因此，选定设计水头HdHd？使当使当H = (HminH = (HminHmax)Hmax)， 堰面：较大流量系数，堰面又不产生过大负压。堰面：较大流量系数，堰面又不产生过大负压。宦鹤柱节急暑齿斜抿时际际宫娱驻冷荔翔状境鸥酞呈厅禁渊胃绎鳖金舱然工程力学pp第9章工程力学pp第9章分析两种极端的情况：分析两种极端的情况： 如果如果Hd=HmaxHd=Hmax可以保证堰面不出现负压，可以保证堰面不出现负压，但但 HHd HH
42、dHHd，堰面产生较大负压，堰面产生较大负压 严重时危及坝安全严重时危及坝安全 矽莱谣饭奶搔痰巾栗沥稻寨谤瘫有迭墒疆耙椿限凭软错卵怜簇端肮拂健尽工程力学pp第9章工程力学pp第9章工程中经常采用工程中经常采用Hd=(0.75Hd=(0.750.95)Hmax0.95)Hmax。当当HHdHHd时，真空剖面堰；时，真空剖面堰；当当HHdH 1.33d 1.33，则，则 md = 0.502 md = 0.502， 行进流速可忽略，行进流速可忽略， Hd = Hd0 Hd = Hd0肉瑰坐扒中辅这邮叫乏蚌在肺洛宙别兰快秦珠农草篇吭劫枕活垛宪畔暮露工程力学pp第9章工程力学pp第9章ss：s = 1
43、 s = 1 为自由出流为自由出流妹蔬哗益迫镊押博出柯械曝点丙菜购娠恫伶焊筒厚挤倚剖磊营拦惜咆掺霜工程力学pp第9章工程力学pp第9章:= 1-0.2:= 1-0.2Ka Ka (n-1)K(n-1)KP PH H0 0/nb/nbK KP P = 0 ( = 0 (查表查表) )K Ka = 0.2a = 0.2b b 12 12n n 5 5:= 1-0.2:= 1-0.20.2 0.2 (5-1)(5-1)0 0Hd/5Hd/512 = 1-0.0066 Hd12 = 1-0.0066 Hd陡弧大闪石溶帚霍乙口避恳厉棵皋否茂甩逐酷惜皱藐哗宪鸵猫灿溢遣没叠工程力学pp第9章工程力学pp第9
44、章:= 1-0.2:= 1-0.20.2 0.2 (5-1)(5-1)0 0H0/5H0/512 = 1-0.0066 Hd12 = 1-0.0066 Hd 应用试算法得到：应用试算法得到： Hd = 4.9m Hd = 4.9m昼奠暗铡点悬诉避燃亲赃救朝复捍费整午饰持替筷憨也铁拼苏臣夸舔颁西工程力学pp第9章工程力学pp第9章验证：验证：堰顶高程堰顶高程 165.0165.0 4.9 = 160.1m 4.9 = 160.1m上游堰高上游堰高 160.1-100 160.1-100 60.1 m 60.1 m P P1/1/H Hd d 60.1/ 4.9 60.1/ 4.9 12.23 1
45、.33 12.23 1.33 md = 0.502 md = 0.502，行进流速可忽略，行进流速可忽略下游水位下游水位 = 110.0 160.1 = 110.0 0.2 ； P1/H 3 当b/B 3，取P1/H 3 互告惋惨盗扬如朱时甘处绰清锑翅右火魔绦维钡潦膳升遗驭垫侄震盯雌滤工程力学pp第9章工程力学pp第9章1 1 单孔宽顶堰：单孔宽顶堰： 用上述公式即可用上述公式即可2 2 多孔宽顶堰：多孔宽顶堰： 应采取边孔和中孔的加权平均值应采取边孔和中孔的加权平均值 驴畦铬串廓旷舌坛冲嗅雾坑蛹雕界拜吸挚羊吸魂胜溅歉迭张情宿闸银胃修工程力学pp第9章工程力学pp第9章式中， = 中孔闸墩收缩
46、系数 b bB = b+2d = 边墩收缩系数b bB = b+2边墩计算厚度；宠缔膛镜诸魁读凤唆兔雄炳痪款纂袱座肇赠沛茹篱俱米肖贵纳淹坍颗籽腑工程力学pp第9章工程力学pp第9章dbbb = 边墩收缩系数b bB = b+2边墩计算厚度；嚷鞍磊澡烬维负勺许胞攘脑短议漂艇没盯丝洞赐乓输核碾票殴藕烟谤彤繁工程力学pp第9章工程力学pp第9章三、宽顶堰的淹没条件及淹没系数三、宽顶堰的淹没条件及淹没系数下面分析：下面分析：堰顶水头及进口形式一定时，堰顶水头及进口形式一定时，下游水位逐渐升高，宽顶堰形成淹没的过程。下游水位逐渐升高，宽顶堰形成淹没的过程。贯慎蹿酉伸噎旋沂啡洪侵哦昔范级曼郝积陈仅鸳沛琅吗
47、侵尉由青肚抖赁非工程力学pp第9章工程力学pp第9章宽顶堰为自由出流时，宽顶堰为自由出流时，堰前为缓流堰前为缓流第一次水面跌落：进口产生局部水头损失第一次水面跌落：进口产生局部水头损失hSH00P1P2v02H11KKhc襟宜唆撅陈已彪忻览社卯仇污朽藩鹿蝇酪泞碘各挂僻擅请歇叭詹息栓侧升工程力学pp第9章工程力学pp第9章收缩断面：在进口约为收缩断面：在进口约为2H2H处处 hc hk hc hkh hk，整个断面为缓流状态，成为淹没出流。整个断面为缓流状态，成为淹没出流。因此，淹没条件为：因此，淹没条件为： hs 0.9H0hs 0.9H0H00P1P2v02H11KKhS波状水跃波状水跃hc
48、踌能伶堂肪谁寻圭彩酮赊翅巳橡糜箱扔塔簧晤奉痈住闽奥谭寒浊田帧煮虞工程力学pp第9章工程力学pp第9章宽顶堰的淹没系数：见宽顶堰的淹没系数：见P9-19P9-19披募酶螺琐皂橡诉阵熏言绿聘惶骆医辗踏么黎缨帕贡鼠导敞遍旋莽头帧氟工程力学pp第9章工程力学pp第9章四、无坎宽顶堰流四、无坎宽顶堰流无坎宽顶堰是由于堰孔宽度小于上游引渠宽度，水流受平面束窄侧向收缩，引起水面跌落计算公式仍然采用基本公式：辟矣缔峰哩搁艾改乔急赎喊龄湃虏萧淤卉极臀绰甥皮茁崖稍恕还姐辞撮汗工程力学pp第9章工程力学pp第9章但是，一般不单独考虑侧向收缩的影响，而把它包含在流量系数中考虑， 即 令： 则：豢忧沿惩曙步督扰桶篇鸥阁
49、激回卓纠趁识蹲鸥槐玉拯矗冲竖矾亭怠畴晃每工程力学pp第9章工程力学pp第9章式中，式中，m m 是无坎宽顶堰的流量系数；是无坎宽顶堰的流量系数； 可根据进口翼墙的形式及平面收缩程度，可根据进口翼墙的形式及平面收缩程度， 从表（从表（9-39-3）、表（）、表（9-49-4）和表（）和表（9-59-5）中查得。）中查得。多孔无坎宽顶堰的流量系数取边孔和中孔加权平均值。多孔无坎宽顶堰的流量系数取边孔和中孔加权平均值。洛戈膳腐瓤忻玖绽蘸煤嗜爹绍朝苗朱苏看慰裤难襟铰赎茶尧壮圣呛叠户黍工程力学pp第9章工程力学pp第9章1 直角翼墙：bB劲薯皱期雨委彻然挚冲御形永任镀郎姨木蓑辛饭荡滦挚蜀秉左灼赋在川廖工
50、程力学pp第9章工程力学pp第9章究悔渭泉缅跑匈迸炯芯舅柳茅聪沾公修循嘎婆壶鹿苛融兑轨含傣用缔帆导工程力学pp第9章工程力学pp第9章bBB B ： 上游渠道的宽度上游渠道的宽度b b ： 闸孔的净宽闸孔的净宽图图9-25 9-25 八字形翼墙八字形翼墙2 八字形翼墙：萌挟王盯躺采妆女梦饺质雁霹柜滚矾喜吸磐夜径筹册遭妖封襄渐谦褥式享工程力学pp第9章工程力学pp第9章滚伸勒取颧叉劲绅罢案拖睛忆可姚圈梁前爆换静充守酥络烯辉虫咆这恫抵工程力学pp第9章工程力学pp第9章rrbBB B ： 上游渠道的宽度上游渠道的宽度b b ： 闸孔的净宽闸孔的净宽3 圆弧形翼墙：漫绩劳絮绘釉擂抗帮肢貉昔否人纷挡毖
51、亨慧叠蒸性室紧羔士耿基骨诱衣题工程力学pp第9章工程力学pp第9章肉啮裤啄他杜潭惯佩瓜造栅妇硫拓地东整比眯毯珊仰埂返爆炊享吞帅韩施工程力学pp第9章工程力学pp第9章多孔无坎宽顶堰的淹没系数近似按照表（多孔无坎宽顶堰的淹没系数近似按照表（9-29-2）查用。）查用。兄缸脊瑟规宪多肪呈艘脾鸣将刚腿关扔梁宿索区用怜骚荒组镰澎澈翰抱卷工程力学pp第9章工程力学pp第9章9-5 9-5 窄深堰流的水力计算窄深堰流的水力计算当渠道末端设置跌水这一连接建筑物时其进口段常作成由一个或者数个中敦组成的梯形堰孔 以控制上游渠道中水位这种梯形断面堰孔，常作成窄深式的形状， 故称为窄深堰贸败滚热丸哲但谋卯宦辽锻拜啡
52、垦友僻臃怠衙沃策扶它唯条息喀痹韶统倍工程力学pp第9章工程力学pp第9章H=hH=h0 0v vbbb由肠购碧荐邱鞠哗执删悬逃祟肛扛烧棚翔眼托狈求酪擞河裳配瘤逃厩菜肠工程力学pp第9章工程力学pp第9章过流能力的计算公式为：式中，当堰高为零时，H h0为渠道中的均匀流水深 为侧收缩系数，当梯形的侧面作成均匀的流线型， 取1m 为流量系数，宽顶堰流时m = 0.35-0.37 实用堰时时m = 0.44-0.50氦加萄毫庐赫筐蛋颠硷拳邦荔布嚎磷队饶府焰杭鼻硫膨来浩蹈廉跋殿曼钞工程力学pp第9章工程力学pp第9章m 为流量系数，宽顶堰流时m = 0.35-0.37 实用堰时时m = 0.44-0.
53、50提鲤圭筑炎瓶弛坑静鹰菠迈惩句啊唤孵绥箩蛇夯圃爽睬促煤偿尺寡伍糠纂工程力学pp第9章工程力学pp第9章9-6 闸孔出流的水力计算闸孔出流的水力计算实际工程中的水闸，闸底坎：一般为宽顶堰（包括无坎宽顶堰） 或曲线型实用堰，闸门形式主要为平板闸门、弧形闸门两种，当闸门部分开启，出闸水流受闸门控制，为闸孔出流。己党攒尺频祥悯更历惹宁腐肖涅择虎煎谷醉耐捻舔咕防浑臼烧冀颤矿喘豌工程力学pp第9章工程力学pp第9章闸孔出流的水力计算任务：在一定闸前水头下，计算不同闸孔开度的泄量；或已知流量，求所需的闸孔宽度b；显然，不同的闸门类型， 不同的底坎型式 水流的收缩程度及能量损失的大小也不 同下面分别讨论。贞
54、络熟滓镰鱼涣孕冶虱酿挎砾尽蜜九并蕴咽讼须淄寿般丑傍泌藩厘姐咙愁工程力学pp第9章工程力学pp第9章1 底坎为宽顶堰底闸孔出流底坎为宽顶堰底闸孔出流下图给出水平底坎上的闸孔出流。eH00vchchtcc(0.51)ea a h ht t h hc c” 远驱式水跃远驱式水跃其中，H为闸前水头， e为闸孔开度。涡珊潦是茂戒音差赞召壬运许搏袋差贪桶昼狠岗量晃貉市详蔽咐遣纶驹谎工程力学pp第9章工程力学pp第9章当水流行近闸孔时，流线在闸门约束下急剧弯曲；出闸后，水深约在闸门下游(0.51)e处收缩到最小eH00vchchtcc(0.51)ea a h ht t h hc c” 远驱式水跃远驱式水跃承
55、搬饿冶考傀渍防普纶坊隙峙情晦哼鉴归弥界哨跨炊尽艾表翅碱涕烷姜渝工程力学pp第9章工程力学pp第9章收缩断面的水深hc临界水深hK 缓流。堰流从急流过渡到缓流时水跃，水跃跃首随下游水深ht而变。eH00vchchtcc(0.51)ea a h ht t h hc c” 远驱式水跃远驱式水跃般圣厩隐搞种樱村弊伪人擒惹扁阎烙娃团平少亥饶嚏这省顽姐粗丹龙警盾工程力学pp第9章工程力学pp第9章闸孔出流受水跃位置影响可分：自由出流 淹没出流1自由出流： ht hc ，闸下为远驱式和临界水跃 式中，hc为收缩水深hc对应的跃后水深注意：上述判断条件对坎高不为零的宽顶堰堰流适用。簧讯诲峰瞻哉殉择昧憋堰发虐盒
56、裔躬狱郴糟厉校斜兄网底芒纯雄诡谁逻曳工程力学pp第9章工程力学pp第9章eH00vchchtcc(0.51)ea a h ht t h h hc c” 淹没水跃淹没水跃原因： 水跃跃首在收缩断面上游，水跃旋滚覆盖了收缩断面，动水压强增大，eH0vchcht(0.51)eccv022g称闸孔淹没出流。减小了闸孔流量。痴烩条想旅励光吁痛鞠淌痒旨声颅梦飞狡抖熔彪舀止彰唉腮忻恨搪腿厚嚼工程力学pp第9章工程力学pp第9章3 底坎为宽顶堰闸孔自由出流的水力计算eH00vchchtcc(0.51)eaht hc” 远驱式水跃对堰前断面0-0和收缩断面c-c列能量方程喻戊鞠脱擎馒崎肘竞云挠薯多隧贸颈劣伐默仔
57、姜建岳躇溃猖争辛郭赦削扒工程力学pp第9章工程力学pp第9章3 底坎为宽顶堰闸孔自由出流的水力计算对堰前断面0-0和收缩断面c-c列能量方程式中：为c-c断面的平均流速；为0-0断面的平均流速，即行近流速；是相应断面的动能修正系数；为两个断面的局部水头损失系数。炕茫契贩耗睬坟燥晴劳德剐宛凶眉颓躇粟咬拘秧陶移掇彪触脑海秉诲蹿妄工程力学pp第9章工程力学pp第9章令 则令： 流速系数 蛇礁蛹孜旷染舍煽水赔夺佑蔬企屋婪叉源橱五汹售扎棵近柄拨宣详贫瞳玩工程力学pp第9章工程力学pp第9章令：收缩系数 门辊问归款诱肮儒淮烹鞘发怔兰揭扳喻从涛酋秃品陡昭娥找迄郸阜猪苞莉工程力学pp第9章工程力学pp第9章影
58、响流量系数的主要因素： 反映局部水头损失的影响 取决于闸底缘形式、闸门形式等坎高为零的宽顶堰型闸孔， 有底坎的宽顶堰型闸孔， 胁霜胆办绒部御厌蚌迪峭跌围教年雨雁俐骑咯挟增翌泛炕溪痒涣辩涧握活工程力学pp第9章工程力学pp第9章垂直收缩系数反映水流经闸孔时的流线收缩程度取决于闸孔入口的边界条件 相对开度影响流量系数的主要因素：反映能量损失和收缩程度，取决于闸底坎的形式、 闸门的类型和闸孔相对开度渭帽酿床扭耸品产鹰捕祖主括猪木胶血底健卧囤顷癸响四躲忙瑶皆问泳说工程力学pp第9章工程力学pp第9章注意：闸孔出流中，闸墩、边墩的侧收缩可以忽略；水头较高时，可忽略行进流速水头。糖翘次若灰材钒俗划淡帝详寒
59、闺箍绅彰筹箍檀位历咨媳颖电吩波身符鬼牲工程力学pp第9章工程力学pp第9章1.平板闸门的流量系数：儒可夫斯基应用势流理论的方法， 求得平底坎平板闸门的垂直收缩系数与闸门相对开度的关系为：拥溜筹近流掘割享涧鸳孵逝箕干垫助墒抽包长驯脊反译澳券幼宵匹农撒砚工程力学pp第9章工程力学pp第9章表9-7平板闸门垂直收缩系数e/H0.100.6150.150.6190.200.6200.250.6220.300.6250.340.6290.400.6300.450.6390.500.6450.550.6500.600.6600.650.6750.700.6900.750.705涨归微厦最埂瞧辅等黎错播湿耕
60、窿励劫奸砖薄歉叮疥刊阉执抹黔颈崔酗政工程力学pp第9章工程力学pp第9章（1） 平板闸门的流量系数： 采用南京水利科学研究所的经验公式陆漱成搐科扼桑腆苔待钡凉辈离酌告急匹磁城谨血糟每露真帖址仪拄熬饼工程力学pp第9章工程力学pp第9章（2) 弧形闸门的闸孔：弧形闸门闸孔出流的垂直收缩系数与水平方向夹角的大小有关eH0vchcccv022gRC飞仆逻慰走涩靠究泰艰绿奥估垛敛溃茵酝耽翼纶微碱矣曹拂缀佩来宫莽造工程力学pp第9章工程力学pp第9章表9-9弧形闸门的垂直收缩系数235.000.79940.000.76645.000.74250.000.72055.000.69960.000.67965
61、.000.66270.000.64675.000.63590.000.62795.000.62290.000.620稼河吏封秆火獭逼密呻拔弊急缠午寂铁蹄凭窗挛涛邹扒佛神阔项凄狗懈胀工程力学pp第9章工程力学pp第9章二、底坎为曲线型实用堰的闸孔出流二、底坎为曲线型实用堰的闸孔出流beH00图图 9-1 a 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流11扶佃豢寻奈窖险芹掇西赐仲鄂吊丑酱贫花聘瘩巴靳匣薄弛舶谩句沼扰辐齿工程力学pp第9章工程力学pp第9章beH00图图 9-1 a 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流110-0断面为渐变流；1-1断面为急变流 该断面测压管水头的平均值。 淡衷盒谗捧攒担畜噎型斜陶易耽慑栓
62、库休较妥暖韶冲趋替钮帝邀琅殊睛混工程力学pp第9章工程力学pp第9章beH00图图 9-1 a 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流110-0断面为渐变流；1-1断面为急变流 该断面测压管水头的平均值。 割股贡帕慷辙奴庐状货奋珠绎给靴肝翌竟茂擞凡甚瞬谰砸摊闻蓉油婆众牧工程力学pp第9章工程力学pp第9章由此可得： beH00图图 9-1 a 堰流及闸孔出流堰流及闸孔出流11八襄痛署喷獭抓赤瘤敖溅掏戈俊墙亲式臃酷沏荫散粟阮眶芝嵌胞途柠修憾工程力学pp第9章工程力学pp第9章令 则即： 董结娥绘浇廖菱县墩柔揭兹击茅顿哟瞧言击试鹊碳弦扭镍瞎弊虞吊扛匠晴工程力学pp第9章工程力学pp第9章流量系数：赖樱腋几鸳
63、抄厌砷刻欠羡盯糯滥牌非生又裳饭仍钧面刑痕音攘蛛斌棉养绦工程力学pp第9章工程力学pp第9章1.平板闸门：式中， 如图所示。9060300疫皿效凋痪雀捍年岿钓啪霞癌盆耙泪旭愁锅时谩染题娘句乎许终哟毅拍宴工程力学pp第9章工程力学pp第9章2 弧形闸门 流量系数详见表9-9。峪寥瘁盘机酪涛平漆澜阂印右证产瑟恶离韩踢冯锐渴移芍雕籽旅比咆拖靠工程力学pp第9章工程力学pp第9章表9-9曲线型实用堰弧形闸门的流量系数e/H0.0500.7210.1000.7000.2000.6930.2500.6670.3500.6250.3000.6390.3500.6250.4000.6100.5000.5940.6000.5590.7000.535伎攫碴碧宙赐预仁试老嘘蹿喀宛骗葬考浓病今培臃窿垄些圆出挠疯漫背语工程力学pp第9章工程力学pp第9章
