各种堰流水力学计算说明书d-4

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1、D-4各种堰流水力学计算序作者陈靖齐（水电部天津勘测设计院）校核潘东海（水电部天津勘测设计院）一、分类和判据（一）薄壁堰，δ/H＜0.67；（二）实用堰，0.67＜δ/H＜2.5；（三）宽顶堰，2.5＜δ/H＜10。式中：δ—堰的厚度；H—堰上作用水头。二、薄壁堰（一）流量公式：（二）流量系数，用巴赞（Bazin）公式：适用范围H=0.1—0.6m，q=0.2—2.0m，H≤2P式中：H—堰上水头（m），不包括V02/2g；P—堰高（m）。考虑侧收缩时，式中：b—堰宽（m）；B—引水渠宽（m）。（三）因为作

2、为量测流量的薄壁堰不宜在淹没条件下工作，故本程序不包括薄壁堰的淹没问题。三、宽顶堰（一）流量公式式中：H0=H+V02/2g（m），B—堰宽，其他：（二）淹没系数σ，其值依赖于淹没高度与水头之比值hs/H0，其关系如下表：hs/H00.800.810.820.830.840.850.860.870.880.89σ1.000.9950.990.980.970.960.950.930.900.87hs/H00.900.910.920.920.940.950.960.970.98σ0.840.820.780.74

3、0.700.650.590.500.40本程序已把他们存入数据库中，可供插值用。9（三）侧收缩系数式中：ξk—边墩形状系数。直角形八字形圆弧形流线形ξk1.00.70.70.4ξ0—闸墩形状系数，并受淹没（hs/H0）影响已存入数据库中，可供插值用。ξ0hs/H0形状≤0.750.800.850.900.95矩形尖角形半圆形尖圆形流线型0.800.860.920.981.000.450.860.570.630.690.450.510.570.630.690.250.320.390.460.530（四）流量系

4、数m因前沿形式而异：直坎：圆坎：无坎宽顶堰m值已包括翼墙影响，计算侧收缩系数时，不计ξk。本数据库备有直角翼墙；八字形翼墙，ctgθ=0，0.5，1.0，2.0，圆角形翼墙r/b=0，0.2，0.3，0.5，分别对B/B0=0，0.1，0.2，…，1.0之m值。（五）根据设计流量和水头计算堰宽时，本程序从流量公式中，经过适当变换，直接求出B。这比试算法、迭代法精度都高。四、实用堰（一）堰形WES剖面y/Hd=0.5（X/Hd）1.85X≥0上游三圆弧大圆狐x12+y12=R12-b1≤x≤0中圆弧x22+y

5、22=R22-b2≤x≤-b1小圆弧x32+y32=R32-b3≤x≤-b2式中参数值：R1=0.5HdR2=0.2HdR3=0.04Hdb1=0.175Hdb2=0.276Hdb3=0.2818Hd9（二）流量公式式中：m—流量系数；m—f（H0/Hd），为实验曲线。本程序数据库中存有H0/Hd=0～1.6，△（H0/Hd）=0.1的m值，可供自动插值用。（三）淹没系数σ，σ=σ（hs/H0），为数表，本程序存有hs/H0=0.00～1.00，△（hs/H0）=0.05之σ值数据。　（四）侧收缩系数ε，计

6、算公式同宽顶堰，并用同一段程序。五、程序功能校核流量Q；设计水头Hd；计算溢流宽度B。用字符变量A＄=“Q”，“H”，“B”控制。计算Hd用逐次迭代法，│△H│＜0.001。六、变量说明表变量名注释TYMITZX1SPPMJHHSQB0NMSGXKX0EPB堰型号：薄壁堰1，实用堰2，宽顶堰3宽顶堰型号：直坎1，圆坎2，无坎3薄壁堰类型号：矩形堰1，三角堰2边墩形状号：直角1，折角2，圆角3，流线型4闸墩形状号：矩形1，尖角2，圆角3，尖圆角4，流线型5坎高无坎宽顶堰翼墙形式号：直角形1；八字形2；圆弧形3

7、水头先为淹没水深hs，后为hs/H流量Q上游渠宽B0闸孔数n流量系数m淹没系数σ边墩形状系数ξk闸墩形状系数ξ0侧收缩系数ε堰宽9七、操作实例例1，某宽顶堰、直坎，已知n=1，B=2.5m，H=2m，不计淹没，八字形边墙出口，计算流量。（武水，《小水利》，P141—142，例4-1），答案Q=10.1m3/s）操作如下：按键显示DEFC3回车1回车Q回车回车1回车2.5回车0.5回车2回车回车2回车薄壁堰，实用堰，宽顶堰=1，2，3，TY=？直坎，圆坎，无坎=1，2，3MI=？A＄=Q，H，B？B0=？N=

8、？B=？P=？H=？Hs=？直角，折角，圆角，流线型=1，2，3，4X1=？（Q=10.081m3/s）例2，宽顶堰，圆坎，Q=15m3/s，P=0.5m，上游水位44m，底板高程42m，圆弧形边墙，计算闸孔尺寸（同前，P141—142，例4-2），（答案b=3.44m，选3.5m）。操作如下：按键显示DEFC3回车2回车B回车回车1回车15回车0.5回车44—42回车回车3回车3.5回车薄壁堰，实用堰，宽顶堰=