实用堰流流量计算举例.ppt课件

1、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 黄河水利职业技术学院,2014.10,1,2,薄壁堰流：在重力作用下，形成水舌泄流。,堰流分类,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。,实用堰流,薄壁堰流,宽顶堰流,H,3,实用堰流水力分析与计算,1.水流现象分析 2.过流能力计算,任务：,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=3.11

2、m。试求闸门全开堰前水头H=3.36m时通过溢流堰的流量Q 。,4,实用堰流水力分析与计算,案例分析：,1.水流现象分析：,e,H,相对开启高度 e/H,闸孔出流,堰流,2.流量公式确定,式中 B 堰顶过水净宽； H0包括流速水头在内的堰前总水头， ； m堰的流量系数； s考虑下游水位对泄流影响的系数，称淹没系数，s 1； 侧收缩系数，1。,堰流,5,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,3.流量系数m确定,4.侧收缩系数确定,5.淹没系数s确定,6.流量计算,6,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，

3、水面无约束为堰流 。,2.流量公式确定,3.流量系数m确定,7,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,由P1/Hd选定曲线，再在纵标H0/Hd值处做水平线，与曲线交点的横坐标值即为m/md。,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,HHd时 ，流量系数可按下式计算,8,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,3.流量系数m确定,4.侧收缩系数确定,Ka边墩形状系数； Kp闸墩形状系数； n闸孔数目； b 单孔净宽。,Ka与混凝

4、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。,Kp根据墩型及H0/Hd查相关图确定。,9,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。,10,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,3.流量系数m确定,4.侧收缩系数确定,5.淹没系数s确定,对于高堰(P2/H02)：hs/H0 0.15时，为淹没出流。低堰均为淹没出流。,(1)淹没条件,(2)淹没系数确定 淹没系数与hs/H0、 P2/H0有关，查图求得。,11,实用堰流水力分析与计算,淹没系数s

5、确定,淹没系数与hs/H0、 P2/H0有关，查图求得。,12,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,3.流量系数m确定,B=nb,HHd,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。,H0=H,13,实用堰流水力分析与计算,查图确定m/md,m=0.5

6、05,P1/Hd=3.86,14,实用堰流水力分析与计算,案例讲解：,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.侧收缩系数确定,a 0. 1,H0/Hd=1.08, P 0.0 1,0.981,15,实用堰流水力分析与计算,案例讲解：,1.水流现象分析：堰流,2.流量公式,3.流量系数m确定 m=0.505,5.淹没系数s确定,4.侧收缩系数确定 =0.981,s=0.991,16,实用堰流水力分析与计算,案例讲解：,1.水流现象分析：堰流,2.流量公式,3.流量系数m确定 m=0.505,5.淹没系数s确定 s=0.991,6.流量计算,4.侧收缩系数确定 =0.981,17,小结、布置任务,小结：,1. 由水流现象分析确定计算公式,2. 根据流量公式，借助图表、经验公式能确定流量系数m、侧收缩系数和淹没系数s。,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？,参考答案：m 0.515, 0.979，s0.995， Q7