堰流及闸孔出流典型例题PPT课件

1、 m/s72702m)0152(m7.5)0152(257/sm2830./.v 堰前全水头m5272sm/892s)m7270(m52222200./.gvHH 解题步骤v0H1H0BB1H11:1第1页/共13页故下游为自由出流，则s1.0因为m022m272580800s.H.h 下游淹没高度m1.8m01m822ts .Phh2. 计算流量系数 m 对于堰顶进口为圆弧形的宽顶堰流量系数 m 按下式计算：374. 04 . 05 . 12 . 14 . 0301. 036. 0/5 . 12 . 1/301. 036. 011 HPHPm解题步骤第2页/共13页解题步骤40m52m011

2、.HP 式中满足上式应用条件301 HP，3. 侧收缩系数 1 )/1(/2 . 0143101BbBbHP 由于边墩对过堰水流的挤压作用使之产生侧向收缩，对于宽顶堰侧收缩系数 按下式计算1 bB第3页/共13页解题步骤式中，B 为来流宽度，可取堰前水面宽度; 由于边墩头部及堰顶进口均为圆弧形，故边墩头部及堰顶进口形状影响系数 取为 0.1。0 将已知条件代入上式得 从上式可见，侧收缩系数与闸孔宽度 b 相关，而 b 未知，故可通过试算法求解。m)5141(06101m)5141(m514mm/2.50120101250431./bb./b./b. (1)第4页/共13页解题步骤 即先假设侧收

3、缩系数值 ，然后根据宽顶堰流流量计算公式 ,代入其它已知条件，求出堰宽试算值 b，再将 b 值代入式(1),得到新的侧收缩系数，比较计算值与假设值是否相等。1 230s12/HgmbQ 若两者不等，则迭代计算: 将新得到的侧收缩系数 代入流量公式重新计算堰顶宽 b ,把 b 代入式(1) , 直至先后得到的两侧收缩系数相等，此时得到的堰顶宽 b 即为所求。1 具体迭代过程如下：第5页/共13页解题步骤首先假设 ，代入到流量公式算出8 . 0(0)1 (0)b(注:这里以符号上标的形式来表示迭代次数)m3658m)5272(m/s89201374080/sm2822323230s(0)1(0).

4、HgmQb/ 将 代入式（1）有m365. 8)0( b第6页/共13页9560)m514m36581(m514m3658m52m0120101)1(20143(0)4(0)310(1).B/bB/bH/P. 解题步骤可见 ，故将 代入堰流公式再次计算b)0(1)1(1 )1(1 230s(1)1(1)2/HgmQb 第7页/共13页m07m)5272(m/s8920137409560/sm282323(1).b/ 解题步骤将 代入式（1）有m07(1).b 0.949)m514m071(m514m07m52m0120101120143(1)4(1)310(2)1 .)Bb(BbHP. 第8页

5、/共13页m052. 7m)527. 2(m/s8 . 920 . 1374. 0949. 0s/m2822/3232/30s(2)1(2) HgmQb 解题步骤同理)1 (201(2)4(2)310(3)1B/bB/bH/P. 第9页/共13页949. 0)m5 .14m052. 71 (m14.5m052. 7m5 . 2m0 . 12 . 01 . 0143(3)1 解题步骤因为 ，则 ，取 b = 7.05 m，即为所求宽顶堰宽度。(2)1(3)1 m0527(2).b 第10页/共13页讨 论 如果下游水位较高，水闸出流为淹没出流时，对计算结果有什么影响？若该水闸要求设计为 两 孔，而其它条件不变，那么两孔宽度之和 是否仍为7.05 m ?b 2 当水闸下游水位较高，为淹没出流 时，水闸的过流能力下降，故在同样条件下，计算所得的闸孔宽度将增加。)0 . 1(s 当闸孔按两孔设计时，需新增闸墩一个。由于闸墩的影响，使水流侧