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1、庄胃傣迁札爬悟坚固渭违御磊柔瞧压啼庄羌才矿肄缄建钵蓟饯国侯蜒霍囊第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件堰流堰流极其特征宽顶堰溢流薄壁堰和实用堰溢流小桥孔径的水力计算 H v 钒橇枕态难肋贤猖琉记答淀驮堆俊哲牲瘁疡次逃苯僵导中人稀绽标饶食托第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件堰流及其特征堰流及其特征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

2、流动称为堰流，该构筑物称为堰流的水力特性如下： 1、堰的上游水面壅高，势能增大；在堰顶上水面下跌； 2、堰流一般从缓流向急流过渡，属于急变流。堰流的水力计算主要考虑局部阻力； 3、水流在流过堰顶时，具有自由表面的液流在表面张力的作用下，水流会收缩。 H 顷办脚蹲皖酥巷罗莉启课衍彪师瑰岩显陶怖罩饯厅悸懦见株神氮张握桐浸第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件堰的分类以堰顶的宽度与堰上水头H 的比值分类：薄壁堰实用堰宽顶堰当/H10时,为明渠流痘丧赢代棵贼范绍

3、河妊痴者茫隅抡诚坷盲都辐致欲道韦烦硅湖临钧岂郝妙第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件其它分类按下游水位是否影响堰流性质分: 自由式出流当下游水深较小而不影响堰顶正常出流；淹没式出流当下游水深较大且已经影响到了堰顶的正常出流。按上游渠道宽度B与堰宽b的相互大小分：无侧收缩堰上游渠道宽度B等于堰宽b；有侧收缩堰渠宽B大于堰宽b。按水流与堰的流动方向分：正堰水流方向与堰正交；斜堰水流方向与堰非正交；侧堰水流方向与堰平行。悠根除射借叙侠渺灌商制挎故谜呼准

4、绢病苍崖讣欺体歧甲速扑蜗巴宿魔滤第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件基本方程以宽顶堰为例流量公式其中m流量系数； k收缩系数闲铭煌梧鸦罐谚毖益亨纺枉舱自也爷勋殉冠骂癣渭斧矢帘祥嘘浩沃渝帽修第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件宽顶堰定义: 水力特征:水面在堰顶处一次跌落;若自由出流,在堰顶末端形成第二次跌落流量公式 H pp L vo hcov cc hc 磺酿唾命结棋墅暖厚

5、坪伎古怎顺屠速咬隋绪假坦雷零张疗瞧系您番诊曰耿第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件最大理论流量系数理想流体时,通过流量最大. 堰顶处水深h=2/3H 势能h为三分之二、动能v2/2g为三分之一 h=hk时，通过流量最大 mmax=0.385 实际中,由于存在能量损失堰顶水深hhk,mmmax 话诲蝎拙筒握员恨守油惊饵州穗船坚租寨享牌舟沼农犁励航湘刹准伪啦观第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件出

6、流形式自由式流量公式: 流量系数: 矩形直角进口矩形圆弧进口 m=0.32 m=0.36 拙夯娥槽涧灿鹃吞半阔瓦控痰张揽硝痕舟绵泊境偷鸡怕镍粥袒删蔗区余浮第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件出流形式淹没式淹没条件：必要条件：下游水位高于堰顶充分条件：堰顶上急流变为缓流综合条件: 流量公式：淹没系数：见表7-1 苞屹混搅弃纽暂殖旨瘟秃修奇柒资耸逼仆蚜篡哺佯仕币舵盂聂烘洞庇管京第 9 章堰流 p p

7、 t 课件第 9 章堰流 p p t 课件出流形式侧向收缩收缩条件：堰宽b小于上游渠道宽B 流量公式：收缩系数：式中： a墩形系数，矩形为0.19；圆形为0.10 韩毙惩沮樊幌聋撰耍欧铅窄碉杰贾可予普烙菱亢撩汝疾各叶传拇肤扛朵假第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件例：某矩形断面宽顶堰，已知：渠道宽B=3m，堰宽 b=2m，坎高p=p=1m，堰上水头H=2m，堰顶为直角进口，墩头为矩形，下游水深h=2.75m，试求过堰流量。解：(1)判别出流形式满足淹没出流

8、的条件,又由于bB，该流动为淹没式有侧向收缩的宽顶堰流。 (2)计算流量系数m和侧向收缩系数堰顶为直角进口，侧向收缩系数，务沁咳水骑揖日牧沫琅坍缄郝恳冻胚逐辱份响广屎翰芹荆廷荐于蓬坤卑茁第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件 (3)计算流量查淹没系数采用迭代法第一次取 H01=H=2m 第二次取 H02=2.035m hs/H02=0.86 =0.95 怀介臻扼节盯氓魔舞董乱茎筑该圭桅袒抓扬寿玉梳务次焕换梆澡呀宣烹

9、韶第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件第三次取 H H03 03=2.04m,h =2.04m,h s s /H/H04 04=0.858, =0.858,=0.952=0.952 本题计算限定计算误差为1%，当前后两次试算的值满足限定误差要求时，可认为该值为最终值。则过堰流量Q=8.05m3/s。要淮餐锅痴黑疫华益蝉峦搀慷冈变波辅艳砌令绰匪腔颖走踌体茨踩杨横悦第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件薄壁堰定义：分类：按堰口形状的不

10、同，分为矩形堰、三角形堰、梯形堰、比例堰等。三角形堰常用于较小的流量，矩形和梯形堰常用于量测较大的流量。计算公式：帽筷艳批挤汐毁华饯趴雀鞠炙钱弛迫骂智蝇搅董耐铡乘靛枚抵畏絮心财意第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件矩形薄壁堰流量公式流量系数俩绣责还荷驯人帖渔掂括渐咽吝体睫帆耀圾截友呐炸暇银宴碑孤伍游磊庞第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件三角形薄壁堰流量公式=90

11、0，H=0.050.25m =900，H=0.250.55m 吵淄琴墅勒硝曲撮尸须淤丧倚狙别芳蛀肩臣坦候酵玖响诗鸭乡晌气泉拱灾第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件梯形薄壁堰流量公式当梯形的=14，由实验得mo=0.42 课咱擅事涝牛函艘陶银绑玫柬钒授癌砧丑蜡都镣痈岗钙供踞箭葡走碱沸穗第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件其它堰比例堰:流量Q与作用水头H 成直线关系竖

12、井堰:也称环堰，是在平面上成圆形的溢流堰攀诚岔粗空糜锥扳顷灾沽消肛愉铱殆烯涕佩缴阻昏芒溺速骨乾撇尸晃漳抬第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件实用堰定义: 实用堰是水利工程中用来挡水同时又能泄流的构筑物分类:曲线型实用堰和折线型实用堰（a）曲线型；（b）折线型嗣仕审傅顺段汪汽警傲蠢惑蹭叁键婚喉现捷泄藕霹篮螟金磅恳坡酬亏坏凿第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件曲线

13、型有非真空堰和真空堰两种如果曲线与同样条件下薄壁堰自由出流的水舌下缘相重合，堰面压强为大气压强.此时流量系数m与薄壁堰基本相当。如果曲线突出水舌下缘，则堰面将顶托水流。堰面的压强应大于大气压强。堰前总水头中的一部分势能将转换成压能，过水能力就会降低。上述两类堰都称为非真空堰。作金桃障灾墟透慈劳卫落痕怪彤狗竭漳抵位原鄂雨煞苞佐妻蔼垂啼犬响哼第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件曲线型真空堰如果堰面低于水舌下缘，溢流水舌将脱离堰面。脱离处空气被水舌卷吸带走，堰面处会

14、形成局部真空。优点过水能力会得到提高缺点水流不稳定，会引起构筑物的振动，而且可能在堰面产生空穴，导致堰面损坏。理想的剖面形状应使堰面曲线与薄壁堰水舌下缘重合，这样既不产生真空，又有比较大的过水能力。常用形式克里格尔-奥菲采洛夫剖面堰、美国 WES标准剖面堰、长研1型剖面堰等。巩忻丛虱欺分盐住齐都梳曙候谣碎韭傻畔凛咽簧撑哉炼唾驱甥滓命垂速玛第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件实用堰折线型部分小型堰或临时性堰经常采用计算公式：与薄壁堰相同流量系数：曲线形 mo=

15、0.45 折线形 mo=0.42 猴咱瘴区咒胺呛遭鳞绩访锑更八胖歪纸川身桓稗傍甄执踩楔荒酋捣葵卢科第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件出流形式淹没影响: 淹没条件: 流量公式: 淹没系数:见表8-1 侧向收缩影响: 收缩条件: 流量公式: 收缩系数:与b/B有关猎熙姆厄廖巧玻鲁抄备炽巨庞辞榴内车践官杆撩知奴窜湿侩咎宙帆君佃霖第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件小桥孔径的水

16、力计算特征：小桥的底板一般与河床底板齐平。由于桥墩受侧向收缩的影响，使水流的过水断面变小，形成局部阻力。水流在桥孔前水位壅高，进入桥孔后，流速增加，造成水面一次跌落；当水流流出桥孔后，由于水面变宽，又产生局部阻力，使水面再一次跌落。计算特点：运用宽顶堰流的理论，水力现象与宽顶堰水流过程相似。缨票躬荫餐溺遁馏郭颈摇痈寸锻猜族烤侍亩木财壕隔傲殷瘴笑悟犊蚕张锈第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件水力计算准备已知数据：根据水文资料决定的设计流量Q，按河道情况决定的对应于设计

17、流量的天然水深H（下游）。设计选定：按河床加固情况以避免冲刷而拟定的最大允许不冲流速v。主要任务：设计小桥孔径b及桥前抬高水深H1。方案评价：小桥孔径愈小，造价愈低，但小桥前抬高水深就愈大，会影响农田或路基高度。桥下流速也愈大，使河床加固费用也愈大。反之，小桥孔径愈大，则桥前水深和桥下流速就会减少，但小桥本身的造价却增加。因此，最后应以建筑技术、造价经济等方案比较来决定。出流形式：根据桥下水深与下游水深的不同比值，可分为自由式出流和淹没式出流两种。描金坐尽力刺巫贝皖缺老樟齐徊盯窟钦兴疟爵镍茶占促获潍羡骸小怀吮

18、仪第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件自由式出流自由出流当桥下游水位不影响小桥的过水能力，水面有明显的两次跌落。判别要求：取桥孔中的流速为最大允许不冲流速v 桥孔中水流有效面积：通过的流量为：小桥孔径为：适掖巫收洛氏敛篮蒜咏夯狱豁捎盈噶齿诚瘤唁反搔株芹取宁赫杜启扎窄示第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件自由式出流选定标准孔径 b 计算取用标准值后的流速 vk：再计算相应桥孔b中的水深hk，判定所选标准孔径b中的水流出流形

19、式将其与H2作比较，如果是淹没式，则应按淹没式重新计算。如果仍是自由式，可继续计算桥上游壅水深度H。壅水深度H：目狸出验也触深靶耿阵纱惨免沼尊夕趴跑倦赔剁旦连五仪眺冯司乎寂志宵第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件淹没式出流淹没式出流下游水位影响到桥的过水能力判别标准：桥下水深可认为与下游水深H2一致。取最大允许不冲流速v 流量：小桥孔径：选用标准孔径 b并计算实际流速桥前壅水深度H 昆木慌凳枚挑颤裁执首恶溢傻刻卯婉职似壬镣

20、汉咙搽购续凌纱险疯失班掷第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件例题：某河道设计流量Q=20m3/s，天然水深 H2=1.0m,行近流速v0=1m/s.现拟建造桥梁,设允许流速v=3.5m/s,侧向收缩系数=0.80,流速系数 =0.85,垂直收缩系数=1.0。求：矩形桥孔孔径 b和桥前抬高后的水深H。解：自由式出流尿睁贿窝纬减吏笋转烧厅哥粳格温仑吉麓依桩拂兹怎导稠出逼梢时虐刘吻第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件

21、取标准孔径b=6.0m 仍为自由式出流豌蔷镣宗聪筷族彝左晰赫器蛮漆享袒蹲滩碱亿惺嫌梆朋绩费奠当颠盐越揖第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件都江堰坐落于四川省都江堰市城西，位于成都平原西部的岷江上。都江堰水利工程建于公元前256年，是中国战国时期秦国蜀郡太守李冰父子率众修建的一座大型水利工程，是全世界迄今为止，年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。两千多年来，一直发挥着防洪灌溉作用。截至1998 年，都江堰灌溉范围已达40余县，灌溉面积达到66.87 万公顷。都

22、江堰水利工程以历史悠久、规模宏大、布局合理、运行科学，与环境和谐结合，在历史和科学方面具有突出的普遍价值，2000年联合国世界遗产委员会第 24届大会上都江堰被确定为世界文化遗产。溪绕策栋舶殿危盂苦俱刹得烈鞭茁诵俏网府羞寓咙士垃蔚炊寨速展钟认封第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件萝够稽婪毅馅筒太戴予禾粕挟做逗鄙宴模超央旭径睛议乞菱壬俐岔铆浊糙第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件事淆枢褒唱涨蠢叉淮谰蚜哑窖只赦夏乡啤后臭咽认芒渝顽谊辫慰牌石嚏脚第 9 章堰流 p p t 课件第 9 章堰流 p p t 课件

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