西理工水力学课件09堰流及闸孔出流

9堰流及闸孔出流

水利工程中，为防洪、灌溉、航运、发电等要求，需修建溢流坝、水闸等控制水流的水工建筑物。例如，溢流坝、水闸底槛、桥孔、无压涵洞进口。bH00v0图

堰流堰：顶部过流的水工建筑物

堰流:过堰水流未受闸门控制影响(点击）bH00v0图

堰流H图

堰流

堰流:过堰水流未受闸门控制影响(点击）

闸孔出流：过堰水流受闸门控制时，就是孔流beH00图堰流及闸孔出流图闸孔出流eH00

闸孔出流：过堰水流受闸门控制时，就是孔流堰流和闸孔出流是两种不同的水流现象图

堰流H图闸孔出流eH堰流和孔流是两种不同的水流现象beH00孔流bH00v0堰流异同点堰流：水面线为一条光滑曲线；过水能力强图闸孔出流eH00异同点堰流：水面线为一条光滑曲线；过水能力强孔流：闸孔上、下游水面曲线不连续；过水能力弱图闸孔出流eH00共同点壅高上游水位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，有离心力出流过程的能量损失主要是局部损失beH00孔流图

堰流H共同点壅高上游水位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，有离心力出流过程的能量损失主要是局部损失beH00孔流图

堰流H共同点壅高上游水位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，有离心力出流过程的能量损失主要是局部损失beH00孔流图

堰流H共同点壅高上游水位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，有离心力出流过程的能量损失主要是局部损失beH00孔流图

堰流H

相对性：堰流和孔流是相对的堰流和孔流取决于：闸孔相对开度闸底坎及闸门(或胸墙)型式上游来流条件（涨水或落水）beH00孔流图

堰流H

相对性：堰流和孔流是相对的堰流和孔流取决于：闸孔相对开度闸底坎及闸门(或胸墙)型式上游来流条件（涨水或落水）beH00孔流图

堰流H

相对性：堰流和孔流是相对的堰流和孔流取决于：闸孔相对开度闸底坎及闸门(或胸墙)型式上游来流条件（涨水或落水）beH00孔流图

堰流H

相对性：堰流和孔流是相对的堰流和孔流取决于：闸孔相对开度闸底坎及闸门(或胸墙)型式上游来流条件（涨水或落水）beH00孔流图

堰流H式中：e闸孔开度；H堰上水头平顶堰：

e/H≤0.65孔流

e/H

＞0.65堰流图闸孔出流eH00曲线型堰：e/H≤0.75孔流

e/H＞0.75堰流式中：e闸孔开度；H堰上水头beH00图曲线型堰上的孔流

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。

堰闸出流水力特性堰闸水力计算

9.4实用堰

9.1堰的分类

9.2堰流的基本公式

9.3薄壁堰

9.5宽顶堰

9.6闸孔出流

9.1堰流类型

水利工程中，常根据不同建筑材料，将堰作成不同类型。例如，溢流坝常用混凝土或石料作成较厚的曲线或者折线型；实验室量水堰一般用钢板、木板作成薄堰壁。

堰外形、厚度不同，能量损失及过水能力不同当水流接近堰顶，流线收缩，流速加大，自由表面逐渐下降HP1v011v1P20δ0HP1v011v1P20δ0堰前断面：把堰上游水面无明显下降的0-0

断面堰上水头：堰前断面堰顶以上的水深，用H

表示HP1v011v1P20δ0行进流速：堰前断面的流速称为行进流速，用v0

表示堰前断面距离上游壁面的距离：L=（3～5)H

研究表明，流过堰顶的水流型态

随堰坎厚度与堰顶水头之比δ

/H

而变工程上，按δ与H

的大小将堰流分薄壁堰实用堰宽顶堰越过堰顶的水舌形状不受堰厚影响，水舌下缘与堰顶为线接触，水面呈降落线。HP1v011v1P20δ0薄壁堰：δ/H

＜0.67由于堰顶常作成锐缘形，故薄壁堰也称锐缘堰

实用堰流：0.67＜δ/H＜2.5水利工程，常将堰作成曲线型，称曲线型实用堰00v0Hδ11

实用堰流：0.67＜δ/H＜2.5堰顶加厚，水舌下缘与堰顶为面接触，水舌受堰顶约束和顶托，已影响水舌形状和堰的过流能力。00v0Hδ11H00P1P211v1v0δ折线型实用堰：水利工程，常将堰作成折线形宽顶堰：2.5＜δ/H

＜10H00P1P2v0δ11v1宽顶堰堰顶厚度对水流顶托非常明显水流特征：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下游水位较低时，出堰水流二次水面降H00P1P2v0δ11v1明渠水流：堰坎厚度δ＞10HP1δi>ikKKH国贸课程讲义

9.4实用堰

9.1堰的分类

9.2堰流的基本公式

9.3薄壁堰

9.5宽顶堰

9.6闸孔出流9.2堰流的基本公式对堰前断面0-0和堰顶断面1-1列能量方程基准面：通过堰顶的水平面v011v1P200δHP1分析：0-0断面为渐变流1-1断面为急变流（流线弯曲）1-1断面测压管水头的平均值v011v1P200δHP1v011v1P200δHP1

v1

1-1断面的平均流速v0

0-0断面的平均流速

ζ

局部阻力系数v011v1P200δHP1

v11-1断面的平均流速v00-0断面的平均流速

ζ

局部阻力系数v011v1P200δHP1v011v1P200δHP1v011v1P200δHP1

v011v1P200δHP1

v011v1P200δHP1流速系数流量系数v011v1P200δHP1流速系数流量系数1342v011v1P200δHP1影响流量系数的主要因素v011v1P200δHP1影响流量系数的主要因素反映局部水头损失的影响包括：堰顶水头、上游堰高P1、堰顶口边缘形状等v011v1P200δHP1影响流量系数的主要因素反映堰顶水流垂直收缩程度（1-1断面水舌厚度kH）v011v1P200δHP1影响流量系数的主要因素代表堰顶断面平均测压管水头与堰顶全水头之比v011v1P200δHP1反映局部水头损失的影响包括：堰顶水头、上游堰高P1、堰顶口边缘形状等反映堰顶水流垂直收缩的程度（1-1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3421流速系数流量系数1342db’b’b’边墩边墩闸墩闸墩B侧向收缩影响有的堰顶过流宽小于上游渠宽；堰顶设闸墩及边墩，引起水流侧向收缩，降低过流能力，用侧收缩系数ε反映其影响。下游水位的影响堰下游过高会影响过堰水流的过流能力，其影响用淹没系数σs反映。H00P1P2v0δ11v1σs堰流公式：

9.4实用堰

9.1堰的分类

9.2堰流的基本公式

9.3薄壁堰

9.5宽顶堰

9.6闸孔出流9.3薄壁堰流薄壁堰具有稳定的水头和流量关系，常作为水力学模型实验、野外量测中的一种有效量水工具。有的临时档水建筑物，如叠梁闸门也可近似作为薄壁堰。也HP1曲线型实用堰外形一般按薄壁堰水舌下缘曲线设计v011v1P200δHP1曲线型实用堰的外形一般按薄壁堰水舌下缘曲线设计。因此，研究薄壁堰是具有重要的实际意义。00v0Hδ119.3.1矩形薄壁堰矩形薄壁堰上下游等宽，堰流无侧收缩。当自由出流时，水流最为稳定，测量精度较高。HP10.003H0.010H0.040H0.150H0.22H0.669H0.112H0.67HHH3H通气管贴壁流动为保证下游为自由出流，矩形薄壁堰应满足

H>2.5cm，否则堰下形成贴壁流，出流不稳定水舌下与大气通，否则水舌下有真空，出流不稳定HP10.003H0.010H0.040H0.150H0.22H0.669H0.112H0.67HHH3H通气管贴壁流动无侧收缩的矩形薄壁堰自由出流水舌形状由堰流计算公式式中，

m0为包括行进流速在内的流量系数，可按雷白克(T.Rehbock)公式计算雷白克(T.Rehbock)式中，P1为上游堰高，H为堰上水头，均以米计算9.3.2直角三角堰当所需测流量较小(例如Q＜0.1m3/s)时，若用矩形薄壁堰，则水头过小，误差大。一般可改用三角形薄壁堰。堰口夹角可取不同值，但常用直角。HP2BHP2B堰上游引渠宽度

9.4实用堰

9.1堰的分类

9.2堰流的基本公式

9.3薄壁堰

9.5宽顶堰

9.6闸孔出流9.4实用堰流实用堰是水利工程中常见的堰型之一。作为档水和泄水建筑物，低堰常用石料砌成折线型，高的溢流坝一般作成曲线型。实用堰的水力计算公式实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔边墩闸墩b’ddb’b’边墩实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔db’b’b’边墩边墩闸墩闸墩实用堰的水力计算公式采用

n

为孔数；b’

为一孔净宽淹没系数侧收缩系数9.4.1曲线型实用堰的剖面形状上游直线段：AB

堰顶曲线段：BC下游直线段：CD，坡度m=ctanα下游河底连接段：DEEHdP1P2ABCDOαm上游直线

AB段：垂直，或倾斜,取决于溢流坝体的强度和稳定要求EHdP1P2ABCDOαmr反弧段：使直线CD与下游河底平滑连接，避免水流冲刷河床EHdP1P2ABCDOαmrEHdP1P2ABCDOαmr反弧段：一般情况下，非基岩上、高度不大的坝式中，Hd

溢流坝剖面设计水头；zmax

为最大上下游水位差堰顶曲线BC

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与薄壁堰水舌下缘形状吻合，不产生真空，过流能力最大。但实际中不可能完全吻合。原因：水位波动，水舌不稳定（紊动影响）。堰面不出现真空的堰称为非真空剖面堰。曲线型实用堰切入到薄壁堰水舌下缘内部，则实用堰面不产生负压，但过流能力有所降低。曲线型实用堰和薄壁堰水舌下缘之间形成空间，则堰的过流能力提高，但堰面产生负压。堰面出现真空的堰称为真空剖面堰。因此，实际采用的剖面形状是按薄壁堰下游水舌下缘曲线稍加修改而成。薄壁堰水舌下缘曲线特性假定经过B点，水流质点的流速为HdP1v0uxuyuxyθB用上式还不能计算曲线型实用堰顶曲线原因:θ,k，n为未知变量水流行进堰顶时，临近堰顶水舌内压强不等于大气压，使堰顶水流运动与质点自由抛射运动理论有出入。工程上，常通过试验研究；或适当修正矩形薄壁堰自由溢流水舌下缘曲线，得出堰顶曲线的坐标值。

克里格—奥菲采洛夫剖面

Ogee剖面

WES剖面

克里格—奥菲采洛夫剖面（克－奥剖面）我国以前常用，该剖面略嫌肥大，曲线坐标用用表给出，坐标点少，施工不便控制。其剖面设计方法可参考有关书籍。

Ogee剖面：美国内务部垦务局在系统研究基础上推荐的剖面。该剖面参数均与行进流速水头、设计全水头有关，并考虑坝高对堰顶剖面曲线影响，适应不同坝高的堰剖面设计。

Ogee剖面的设计方法可参考有关书籍。

WES剖面美国陆军工程兵团水道试验站研究的。近年来多采用。该剖面用曲线方程表示，便于控制，堰剖面较瘦可节省工程量，堰面压强较理想，负压不大，对安全有利。我国以前多用克里格—奥菲采洛夫剖面（克－奥剖面）该剖面略嫌肥大，曲线坐标用用表给出，坐标点少，施工不便控制。其剖面设计方法可参考有关书籍。美国内务部垦务局在系统研究基础上，推荐Ogee剖面。该剖面参数均与行进流速水头、设计全水头有关，并考虑坝高对堰顶剖面曲线影响，适应不同坝高的堰剖面设计。Ogee剖面的设计方法可参考有关书籍。近年来多采用美国陆军工程兵团水道试验站的WES剖面

该剖面用曲线方程表示，便于控制，堰剖面较瘦可节省工程量，堰面压强较理想，负压不大，对安全有利。

WES剖面设计方法yR1R2R3xxyy/Hd=0.5(x/Hd

)1.850.276Hd0.175HdO0.292Hd堰顶O点下游曲线式中，

k，n取决于堰上游面坡度当上游面为垂直时k=0.5，n=1.85Hd:为不包括行近流速水头的设计水头yR1R2R3xxyy/Hd=0.5(x/Hd

)1.850.276Hd0.175HdO0.292Hd堰顶O点上游曲线采用三段复合园弧相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yR1R2R3xxyy/Hd=0.5(x/Hd

)1.850.276Hd0.175HdO0.292Hd堰剖面曲线的坐标值取决于设计水头Hd

问题：堰顶水头在(Hmin～Hmax)范围变化，如何选定设计水头Hd

＝？，使H=(Hmin～Hmax)时，堰面流量系数较大，又不产生过大负压。

两种极端情况（1）Hd=Hmax可保证堰面不出现负压，但H<Hd时，堰面压强为正；流量系数减小；堰剖面偏肥，不经济。（2）如果Hd=Hmin，可得到较经济剖面。但H>Hd，堰面产生较大负压，严重时危及坝安全。

工程中经常采用：

Hd

=(0.75～0.95)Hmax

当H

>Hd时，为真空剖面堰当H<Hd时，堰剖面堰稍偏肥大，为非真空剖面堰WES

剖面主要适用高溢流堰原因：设计中并未考虑行近流速的影响，但有研究报告认为，WES剖面可直接移用作低堰剖面。

对于不同堰型，流量系数不同。水力设计时，可参考有关文献。对于重要工程需要通过模型试验确定。

m=m(P1/Hd、H0/Hd，堰上游面坡度)9.4.2曲线型实用堰的流量系数P1/Hd堰上游面垂直WES剖面

P1/Hd≥1.33（高堰）

m=f(H0/Hd)

不计行近流速水头设计流量系数md=0.502H0/Hd=1，m=md=0.502H0/Hd＜1，m

＜mdH0/Hd＞1，m

＞mdP1/Hd

＜1.33称低堰，行近流速加大，设计流量系数如图P1/Hd低堰范围高堰侧收缩系数：用于考虑边墩及闸墩对过水能力影响。溢流坝都有边墩，多孔溢流坝还有闸墩。边墩和闸墩将使水流发生平面收缩，增大了局部水头损失，降低过流能力。9.4.3侧收缩系数实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔边墩闸墩b’ddb’b’边墩实际工程中，实用堰由闸墩和边墩分隔成数个等宽堰孔db’b’b’边墩边墩闸墩闸墩侧收缩系数ε与闸墩、边墩平面形状溢流孔数堰上水头溢流宽度等因素有关按下列经验公式计算

ε=1－0.2［Ka

＋(n-1)KP］H0/nb’

式中：n溢流孔

b每孔宽度

Ka边墩系数

KP

闸墩系数边墩系数Ka

与边墩平面形状、行进流速有关其值越大，ε越小，过流能力降低圆弧形边墩当行进水流正向进入溢流堰时，

Ka

＝0.1（与混凝土非溢流坝段邻接的高溢流堰）

＝0.2（与土坝邻接的高溢流堰）当行进水流非正向进入溢流堰时，Ka

适当加大ε=1－0.2［Ka

＋(n－1)KP］H0/nb’

闸墩系数Kp与下列因素有关闸墩头部形状

H0/Hd

闸墩头部与堰上游面的相对位置ε=1－0.2［Ka

＋(n－1)KP］H0/nb’

闸墩头部与堰上游面平齐的高溢流堰参考下图闸墩系数Kp与下列因素有关闸墩头部形状

H0/Hd

闸墩头部与堰上游面的相对位置ε=1－0.2［Ka

＋(n－1)KP］H0/nb’

0.267Hd0.033Hd0.292Hd1型闸墩闸墩系数Kp与下列因素有关闸墩头部形状

H0/Hd

闸墩头部与堰上游面的相对位置0.292Hd0.133Hd0.267Hd2型闸墩闸墩系数Kp与下列因素有关闸墩头部形状

H0/Hd

闸墩头部与堰上游面的相对位置闸墩系数Kp与下列因素有关闸墩头部形状

H0/Hd

闸墩头部与堰上游面的相对位置0.267Hd3型闸墩0.292Hd0.267Hd0.292Hd4型闸墩闸墩系数Kp与下列因素有关闸墩头部形状

H0/Hd

闸墩头部与堰上游面的相对位置试验研究表明,堰下游可为自由出流：过流能力不受下游水位影响淹没出流：过水能力降低原因：当下游水位高过堰顶至某一范围时,堰顶下游水位高于堰顶，堰下游为淹没水跃，过堰水流受下游水位顶托9.4.4淹没及下游护坦高程对过流能量影响自由出流v0H0P100v0H0hsP2ht淹没出流淹没出流对过流能力的影响用淹没系数σs表示，其与hs/H0

、P2/H0

有关。

hs/H0（hs从堰顶算起的下游水深）

hs越大，下游水位的顶托作用越大，过流能力影响越大

P2/H0

（P2下游堰高）当下游护坦较高，P2/H0

较小时，即使下游水位低于堰顶，过堰水流也会受下游护坦影响，产生类似的淹没效果，降低过流能力。淹没出流对过流能力的影响用淹没系数σs表示，其与hs/H0

、P2/H0

有关。

hs/H0（hs从堰顶算起的下游水深）

hs越大，下游水位的顶托作用越大，过流能力影响越大

P2/H0

（P2下游堰高）当下游护坦较高，P2/H0

较小时，即使下游水位低于堰顶，过堰水流也会受下游护坦影响，产生类似的淹没效果，降低过流能力。WES剖面自由出流v0H0P1hs/H≤0.15及P2/H0≥200v0H0hsP2ht淹没出流P2/H0

＜2或hs

/H0

＞0.150.9000.9000.6000.4000.9950.9900.9901.000自由出流区淹没出流区自由出流v0H0P1hs/H≤0.15及P2/H0≥20.9000.9000.6000.4000.9950.9900.9901.000淹没出流区自由出流v0H0P1hs/H≤0.15及P2/H0≥2自由出流区0.9000.9000.6000.4000.9950.9900.9901.000淹没出流区自由出流区0v0H0hsP2ht淹没出流P2/H0

＜2或hs

/H0

＞0.150自由出流区9.4.5曲线型低堰的水力设计水利工程中，河岸式溢洪道或开敞式进水闸，由于地形、地质多方面因素影响，常将底坎作成高度较小的宽顶堰或实用堰。高度较小的曲线型实用堰常能得到比宽顶堰大的流量系数。这种堰仍按流量基本公式进行水力计算，但其水力特性及流量系数均与高堰有一定区别。高堰：当P1/Hd≥1.33，可略去行进流速低堰：当P1/Hd

＜1.33，行进流速水头已不能忽略P1/Hd低堰范围

上游堰高选择设计流量下，流量系数与上游堰高试验曲线如图所示。当P1/Hd

＜1.33，md

均随P1/Hd减小而减小，P1/Hd

＜0.3左右时，曲线坡度较大，md

迅速减小。因此，P1/Hd

＞0.3为宜，以免md减少过小。自由出流区淹没出流区：hs

/H≤0.15P2/H0≥2P2/H0＜2或hs/H0

＞0.15当P2/H0≤0.7范围内，σs迅速减少。因此，当P2/H0

＞0.7为宜。下游堰高选择例：某土坝中段设置溢洪道，底坎采用曲线型实用堰试确定堰顶高程和堰底剖面形状已知：Q

＝1400m3/s上游水位高程：165.0m下游水位高程：110.0m筑坝处河床高程：100.0m堰上游面垂直下游直线段坡度m=0.7α＝55°边墩头部为圆弧形,闸墩头部采用3型顶部与堰上游面齐平闸孔数n=5,每孔净宽b’=12m

确定堰顶高程＝上游水位－堰顶水头Hd由堰流基本公式采用WES曲线假定P1/Hd>1.33，md=0.502行进流速可忽略，Hd=Hd0

σs=1为自由出流ε=1-0.2［Ka＋(n-1)KP］H0/nb’KP=0(查表)Ka=0.2b’

＝12n

＝5ε=1-0.2［0.2＋(5-1)×0］Hd/5×12=1-0.0066Hd验证堰顶高程＝165.0－4.9=160.1m上游堰高＝160.1-100＝60.1mP1/Hd＝60.1/4.9＝12.23>1.33，

md=0.502

行进流速可忽略下游水位=110.0<160.1

下游为自由出流σs=1

剖面设计yR1R2R3xxyy/Hd=0.5(x/Hd)1.950.276Hd0.175HdO0.292Hd

剖面设计yR1R2R3xxyy/Hd=0.5(x/Hd)1.950.276Hd0.175HdO0.292HdO点下游的曲线方程

y/Hd=0.5(x/Hd)1.95

＝0.5(x/4.9)1.95C点坐标EHdP1P2ABCDO’αmr反弧半径EHdP1P2ABCDO’αmro’点坐标确定EHdP1P2ABCDO’αmrE点坐标确定EHdP1P2ABCDO’αmrD点坐标确定EHdP1P2ABCDO’αmr

9.4实用堰

9.1堰的分类

9.2堰流的基本公式

9.3薄壁堰

9.5宽顶堰

9.6闸孔出流9.5宽顶堰

2.5＜δ/H

＜10时，进口处形成水面跌落，堰顶范围内产生一段近似平行于堰顶的渐变流动，称宽顶堰流。H00P1P2v0δ11v1图有坎的宽顶堰流有坎宽顶堰流

底坎引起水流在垂直方向收缩H00P1P2v0δ11v1Hv0图隧洞或者涵洞进口无坎宽顶堰流无坎宽顶堰流由于侧向收缩，进口水面跌落，产生宽顶堰。例如，当水流进入涵洞或隧洞进口流，施工围堰束窄的河床，经过桥墩之间的水流。图

桥墩之间的无坎宽顶堰流Hv0宽顶堰出流会产生垂直、侧向收缩，还受下游水位影响。宽顶堰流水力计算的基本公式为9.5.1流量系数流量系数取决于堰顶进口形式、堰的相对高度P1/HH00P1P2v0δ11v1堰顶入口为直角的宽顶堰H00P1P2v0δ11v1HP1v0r堰顶入口为圆弧的宽顶堰9.5.2侧收缩系数影响侧收缩的主要因素闸墩和边墩头部形状闸墩数目闸墩在堰上相对位置堰上水头等式中，b

溢流堰孔净宽

B

溢流堰上游引渠的宽度

α0

＝考虑墩头及堰顶入口形状的系数矩形闸墩或边墩α0

＝0.19（堰顶入口边缘直角）圆弧闸墩或边墩α0

＝0.10（堰顶入口边缘为直角或圆弧）适用条件：b/B>0.2和P1/H<3b/B<0.2，取b/B

＝0.2

P1/H>3，取P1/H

＝3

单孔宽顶堰：用上述公式计算即可多孔宽顶堰：应采取边孔和中孔的加权平均值

式中，ε’=中孔闸墩收缩系数

b=

b’

B=b’+2dε’’=边墩收缩系数

b=

b’

B=b’+2ΔΔ=边墩计算厚度Δdb’b’b’边墩边墩闸墩闸墩Bε’’=边墩收缩系数

b=

b’

B=b’+2ΔΔ=边墩计算厚度9.5.3宽顶堰的淹没条件及淹没系数分析：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宽顶堰为自由出流时，堰前为缓流，进口产生第一次水面跌落（由于进口产生局部损失）hSH00P1P2v02H11KKhc收缩断面：在进口约为2H处hc<hk

，为急流堰顶水流：保持急流出口附近:产生水面第二次跌落，为急流hSH00P1P2v02H11KKhc随下游水位升高，下游逐渐升高到K-K线上，堰顶:产生水跃，跃首随下游水位升高向上游移动P2H00P1v02H11KKhS波状水跃hc试验证明：当堰顶下游水深hs≥(0.75-0.95)H0

时，水跃移动到收缩断面，收缩断面的水深增大到h>hk，整个断面为缓流状态，成为淹没出流。因此，淹没条件为：hs

>0.8H0H00P1P2v02H11KKhS波状水跃hc宽顶堰的淹没系数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9.5.4无坎宽顶堰流但一般不单独考虑侧向收缩的影响，把它包含在流量系数中考虑，即式中，m’

是无坎宽顶堰的流量系数。可根据进口翼墙形式及平面收缩程度查。多孔无坎宽顶堰的流量系数取边孔和中孔加权平均值。直角翼墙bBbBθ八字形翼墙B：上游渠道宽度b：闸孔净宽rbB

圆弧形翼墙多孔无坎宽顶堰的淹没系数

9.4实用堰

9.1堰的分类

9.2堰流的基本公式

9.3薄壁堰

9.5宽顶堰

9.6闸孔出流9.5宽顶堰

2.5＜δ/H

＜10时，进口处形成水面跌落，堰顶范围内产生一段近似平行于堰顶的渐变流动，称宽顶堰流。H00P1P2v0δ11v1图有坎的宽顶堰流有坎宽顶堰流

底坎引起水流在垂直方向收缩H00P1P2v0δ11v1Hv0图隧洞或者涵洞进口无坎宽顶堰流无坎宽顶堰流由于侧向收缩，进口水面跌落，产生宽顶堰。例如，当水流进入涵洞或隧洞进口流，施工围堰束窄的河床，经过桥墩之间的水流。图

桥墩之间的无坎宽顶堰流Hv0宽顶堰出流会产生垂直、侧向收缩，还受下游水位影响。宽顶堰流水力计算的基本公式为9.5.1流量系数流量系数取决于堰顶进口形式、堰的相对高度P1/HH00P1P2v0δ11v1堰顶入口为直角的宽顶堰H00P