三角堰计算公式
问题：三角形堰实用流量计算公式
说明：三角形堰是堰口形状为等腰三角形的薄壁堰，如图12-6所示。当明渠流量较小时，如果使用矩形堰或全宽堰测量流量，则上下游的液位差很小，这会使得测量误差增大，为了使测量结果更加准确可以使用三角形堰。对于三角形堰，当上游液位h变化时，堰口液流的宽度b也同时随着变化。因此，三角形堰的流量计算公式应和三角形的顶角θ有关。
三角形堰堰口的曲线方程是
将上式代入式（12-4），沿高度方向对整个液流进行流量的积分，可以得到流经三角形堰的流体流量qv公式为
当堰口顶角时，三角形堰的流量实际计算公式（也称为Kindsvater-Shen公式）为
式中，C
e
是三角形堰的流量系数，还是三个变量的函数：
式中，p是三角形堰的顶角到堰底的距离；B是堰的宽度，he是有效水头，he=h+K
h
；h是实测水头；Kh是水头的修正值。
当时，C
e 的值可查图12-7，K
h
等于O.85mm
对于的兰角形堰，目前还缺乏经验数据以确定C
e、
h/p和p/B的函数关系。但是，在堰
口面积与明渠的通流面积相比很小时，h/p、p/B对C
e 值影响可以忽略不计，C
e
只是θ的函数，
如图12-8所示，相应K
h
可以从图12-9查到。
式(12-27）的适用条件为
当时，要把h/p和p/B限制在图12-7所列的范围内；
当时，h/p≤0.35，1.5>p/B>O.1，h≥0.06m，p≥0.09mo
为了准确地测量比直角三角形堰的流量测量范围更小的流量，可以使用锐角三角形堰。在IS0
1438-75中还给出了的三角形堰以及三角形堰在不同的水头下流量系数和流量的表。
堰流公式
第八章 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、桥孔和无压涵洞进口等。 堰是顶部过流的水工建筑物。 图1、2中过堰水流均未受闸门控制影响 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。它们的不同点在于堰流的水面线为一条光滑曲线且过水能力强，而孔流的闸孔上、下游水面曲线不连续且过水能力弱。它们的共同点是壅高上游水位；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。 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) 型式以及上游来流条件（涨水或落水）。 平顶堰： e /H ≤0.65 孔 流 曲线型堰：e/H ≤ 0.75 孔 流 e/H ＞ 0.75 堰 e/H ＞0.65 堰 流 式中：e 为 闸孔开度； H 为 堰上水头 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。它包括堰闸出流水力特性和堰闸水力计算。 图4 闸孔出流 e H H v 0 图1 堰流 b H 图2 堰流 b e 图3 堰流及闸孔出流 H
第一节堰流的分类及水力计算基本公式 一、堰流的分类 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。 堰前断面：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 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。 1. 薄壁堰：δ/H＜0.67 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。由于堰顶常作成锐缘形，故薄壁堰也称锐缘堰。 2. 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。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。折线型实用堰：水利工程，常将堰作成折线形。 3. 宽顶堰：2.5＜δ/ H＜10 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。 4. 明渠水流：堰坎厚度δ＞10H 0 v0 H δ 1 1 图6 曲线型实用堰 P v v H P 1 1 δ 图7 折线型实用堰 当水流接近堰顶，流线收缩，流速加大，自由表面逐渐下降 H P1 v0 1 11v1 P2 δ 图5 薄壁堰
(整理)出水堰设计规范
出水堰设计规范 一、出水堰类型 常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。 其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。本规范重点介绍污水中常见的三角堰、梯形堰。 二、三角堰 2.1基本构造 三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。 常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰，其断面见图1。 图1：直角三角堰局部断面图 图中各符号的意义如下： a: 堰口长度； b: 堰口间静距； c: 堰口端头预留长度； d: 堰口高度，其值等于0.5a； h: 过堰水深； H: 堰板高度；
2.2计算公式 2.2.1单个堰口过堰流量计算公式 （1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.4h2.5（m3/s） 式中各符号的如下： q: 过堰流量（m3/s）； h: 过堰水深（m）； （2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.343h2.47（m3/s） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； h: 过堰水深（m）； 当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。 以上两个计算公式的适用条件： ◆自由流非淹没薄壁堰（目前我公司的出水堰均满足此条件）； ◆直角三角堰。 2.2.2 堰口数量 堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； Q: 设计流量（m3/s）； n: 堰口数量（个）； 计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。 2.2.3 校核出水堰 主要校核参数：堰上负荷。
水堰的流量计算
水堰 水堰由堰板和堰槽构成，当水经堰槽流过堰板的堰口时，根据堰上水头的高 低即可计算出流量。 1．堰板的结构 (1)堰口的断面如图3所示，堰口与内侧面成直角，唇厚2毫米，向外侧倒45° 倾斜面，毛刺应清除干净。 (2)堰口棱缘要修整成锐棱，不得呈圆形，堰板内侧面要平滑，以防发生乱流。 (3)堰板的材料必须保证不生锈和耐腐蚀。 (4)堰板安装时必须铅直，堰口应位于堰槽宽度的中央，与堰槽两侧壁成直角。 (5)各种水堰的堰口如图4所示。90°三角堰的直角等分线应当铅直，直角允差为±5′。形堰和全宽堰的堰口下缘应保证水平，堰口直角允差为±5， 堰口宽度允差为±0．001b。 (1)堰槽要坚固，不易变形，否则使测量产生误差。 (2)在堰槽上流设置适当整流装置，以减少水面披动。 (3)堰槽的底面应平滑，侧面和底面应垂直。 (4)全宽堰槽堰的两侧面应向外延长，如图4c所示，延长壁应和两侧面一样的平滑，与堰口下边缘垂直，直角允差±5′。延长壁上应设置通气孔，通气孔应靠近堰口并在水头下面以保证测量时水头内侧空气畅通。通气孔的面积S≥ B——堰口宽度(mm) h'——最大水头(mm)。 (5)堰进水部分的容量应尽可能大些厂这部分的宽度和深度不能小于整流栅下流的宽度和深度，导水管应埋设在水中。 3．堰的水头测定方法 (1)水头是指水流的上水面至堰口底点(90’三角堰)或堰口下边缘(矩形堰、全宽堰)的垂直距离。 (2)为避免近堰板处水面降低而引起的误差，测定水头h处离堰口的距离等于200～B(毫米)。 (3)应当在越过堰口流下来的水流与堰板不附着的情况下进行测量。
(4)水堰的堰口至堰口外水池液面的高度不得小于100毫米。 (5)可以采用钳针或测针液面计测量水头。钩针液面计构造如图6所示。使用时应将针先沉入水内再提上对准水面，以消除水的表面张力的影响。 (6)水位零点的测定精度应在0．2毫米以内，最好当堰口流出来的水流刚停止时测定水位的零点，每次试验时都要测定零点。由于表面张力的影响，矩形堰和全宽堰测量零位数值时应减少1毫米。 4.水堰流量的计算公式和计算表 (1) 90°三角堰如图7所示 90°三角堰流量计算公式 式中 Q——流量（l/s） h——堰口水头（m） c——流量系数 c=1354＋＋(140＋)(－0.09)2 B——堰槽宽度（m） D——堰槽底面至堰口底点距离（m） 流量系数公式在下述范围内适用： B=0.5～1.2(m) D=0.1～0.75(m) (2) 矩形堰如图8所示 矩形堰流量计算公式 式中 Q——流量（l/s）
薄壁堰流的水力计算
薄壁堰流的水力计算 [日期：06/21/2006 来源：作者：[字体：大中小] 20:09:00] 根据堰口形状的不同，薄壁堰可分为矩形薄壁堰、三角形薄壁堰等。由于薄壁堰流具有稳定的水头与流量关系，一般多用于实验室及小河渠的流量测量；另外，曲线型实用堰的剖面型式和隧洞进口曲线常根据薄壁堰流水股的下缘曲线确定，因此研究薄壁堰流具有实际意义。 （一）矩形薄壁堰流 利用矩形薄壁堰测流时，为了得到较高的量测精度，一般要求： （1）无侧收缩（堰宽与上游引水渠宽度相同，即=）； （2）下游水位低，不影响出流量； （3）堰上水头>2.5cm。因为当过小时，出流将不稳定； （4）水舌下面的空间应与大气相通。否则由于溢流水舌把空气带走，压强降低，水舌下面形成局部真空，出流将不稳定。故在无侧收缩、自由出流时，矩形薄壁堰流的流量公式为 为应用方便，可以把行进流速的影响包括在流量系数中去。为此，把上式改写为 （8-17） 式中一考虑行近流速水头影响的流量系数。 无侧收缩的矩形薄壁堰的流量系数可由雷保克公式计算 (8-18) 适用条件≥0.025m ，≤2 ，式中为堰顶水头，为上游堰高。 有侧收缩的矩形薄壁堰的流量系数可用板谷一手岛公式确定 式中为堰顶水头；为上游堰高, 为堰宽，为引水渠宽。 适用条件为：=0.5m～6.3m，=0.15m～5m, =0.03m～0.45m , ≥0.06。
当下游水位超过堰顶一定高度时，堰的过水能力开始减小，这种溢流状态称为淹没堰流。在淹没出流 时，水面有较大的波动，水头不易测准，故作为测流工具的薄壁堰不宜在淹没条件下工作。为了 保证薄壁堰不淹没，一般要求>0.7。其中指上下游水位差，指下游堰高。 （二）三角形薄壁堰流 当测量较小流量时，为了提高量测精度，常采用三角形薄壁堰。三角形薄壁堰在小水头时堰口水面宽度较小，流量的微小变化将引起水头的显著变化，因此在量测小流量时比矩形堰的精度较高。 根据试验，直角三角形薄壁堰的流量计算公式为 (8-20) 适用条件：=0.05m～0.25m; 堰高≥2H，渠宽B0≥(3～4) 。 例8-6某矩形渠道设有一矩形无侧收缩薄壁堰，已知堰宽=1m,上、下游堰高==0.8m,堰上水头=0.5m,为自由出流，求通过薄壁堰的流量。 解： 按公式（8-18）计算流量系数 =0.4034+0.0534 ＝0.4034+0.0534=0.4398 ==0.43981=0.689m3/s 径流总量时段Δt通过河流某一断面的总水量。它的单位是立方米(m3)或亿立方米。以所计算时段的时间乘以该时段内的平均流量，就得径流总量W，即W=QΔt。式中，Δt 为时段长（如日、月、年、多年等）；Q为T时段内的平均流量（立方米/秒）。以时间为横坐标，以流量为纵坐标点绘出来的流量随时间的变化过程就是流量过程线。流量过程线和横坐标所包围的面积即为径流量。
三角堰
问 题： 三角形堰实用流量计算公式 说明：三角形堰是堰口形状为等腰三角形的薄壁堰，如图12-6所示。当明渠流量较小时，如果使用矩形堰或全宽堰测量流量，则上下游的液位差很小，这会使得测量误差增大，为了使测量结果更加准确可以使用三角形堰。对于三角形堰，当上游液位h变化时，堰口液流的宽度b也同时随着变化。因此，三角形堰的流量计算公式应和三角形的顶角θ有关。 三角形堰堰口的曲线方程是
将上式代入式（12-4），沿高度方向对整个液流进行流量的积分，可以得到流经三角形堰的流体流量qv公式为 当堰口顶角时，三角形堰的流量实际计算公式（也称为Kindsvater-Shen公式）为 式中，C e是三角形堰的流量系数，还是三个变量的函数： 式中，p是三角形堰的顶角到堰底的距离；B是堰的宽度，h e是有效水头，he=h+K h；h是实测水头；Kh是水头的修正值。当时，C e的值可查图12-7，K h等于O.85mm 对于的兰角形堰，目前还缺乏经验数据以确定C e、h/p和p/B的函数关系。但是，在堰口面积与明渠的通流面积相比
很小时，h/p、p/B对C e值影响可以忽略不计，C e只是θ的函数，如图12-8所示，相应K h可以从图12-9查到。 式(12-27）的适用条件为 当时，要把h/p和p/B限制在图12-7所列的范围内； 当时，h/p≤0.35，1.5>p/B>O.1，h≥0.06m，p≥0.09 mo 为了准确地测量比直角三角形堰的流量测量范围更小的流量，可以使用锐角三角形堰。在IS01438-75中还给出了
的三角形堰以及三角形堰在不同的水头下流量系数和流量的表。
三角堰计算
三角堰流量公式为 式中h为堰顶的淹深，K为特征常数（图D3.3.1b）。 式中h为堰顶的淹深（图D3.3.1c）。 图D3.3.1 楼上所述公式Q=1.343*H的2.47次方和Q = K h5/2有应用范围的当H=0.021-0.200M时用公式Q = K h5/2 当H=0.301-0.350M时用公式Q = 1.343*H的2.47次方 当H=0.201-0.300时用上俩公式的平均值 详见给排水手册1册682页 3.出水三角堰（90度） 1）初沉池出水堰的负荷不大于2.9L/s·m，表面水力负荷2m3/m2·h 出流堰单位长度溢流量相等，一般250m3/m·d(约0.003m3/m·s) 出水堰总堰长：(320/3600)*103/2.9=30.7m 2)堰上水头：H1=0.1mH2O（即三角口底部到上游水面的高度） 每个三角堰的流量：q1=1.343*(0.1)2.47=0.00455m3/s
3)三角堰个数n1=q/q1=160/3600/0.00455=9.77 q=出水流量。取10个。（每个池） 4)三角堰中距L1=b/n1=3/10=0.3m 通常三角堰之頂角為90°，tan(θ/2) =1，則(29)及(30)式變成Q=1.47H3/2(31) 4.水堰流量的计算公式和计算表 (1) 90°三角堰如图7所示 图6，7，8 90°三角堰流量计算公式 式中 Q——流量（l/s） h——堰口水头（m） c——流量系数 c=1354＋＋(140＋)(－0.09)2 B——堰槽宽度（m） D——堰槽底面至堰口底点距离（m） 流量系数公式在下述范围内适用：
实用堰水力计算公式
1、 游水位较低，水流在流出堰顶时将产生第二次跌落。 2、 4、 100 >H δ时，用明渠流理论解决不能用堰流理论。f h 不可忽略。 同一堰，当堰上水头H 较大时，视为实用堰；当堰上水头较小时，视为宽顶堰。 §8-2 堰流的基本方程 以宽顶堰为例来推求堰流的基本方程 取渐变流断面1-1 C-C （近似假设渐变流） 以堰顶为基准面， 列两断面能量方程： g v g v h g v H c c c 2222 2 000? α α++=+ 02H g v H =+ α作用水头 c h 与H 有关，引入一修正系数k 。则 00 H h k c = 机0kH h co =。修正系数k 取决于堰口的 形状和过流断面的变化。 代入上式，整理得： 21211 gH k gH k v c -=++= ?? α 2 3 0021H g b k k b RH v b h v Q c c c -===? 2 3 02H g mb = 式中：b ——堰宽 ?——流速系数 ?α?+= 1 m ——流量系数，k k m -=1? 适用：堰流无侧向收缩 注：堰流存在侧向收缩或堰下游水位对堰流的出水能力产生影响时，可对此公式进行修正。 §8-3 薄壁堰 一、一、分类： 矩形薄壁堰→较大流量 按堰口形状： 三角形薄壁堰→较小流量 梯形薄壁堰→较大流量 1、 1、 矩形薄壁堰 ① ① 矩形薄壁堰的自由出流；在无侧向收缩的影响时，其流量公式为： 2 3 02H g mb Q = 上式为关于流速的隐式方程，了；两边均含有流速，一 般计算法进行计算，较复杂，于是，为计算简便，将上式改写成： 2 3 02H g b m Q =
出水堰设计规范标准[详]
出水堰设计规 一、出水堰类型 常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。 其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。本规重点介绍污水中常见的三角堰、梯形堰。 二、三角堰 2.1基本构造 三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。 常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰，其断面见图1。 图1：直角三角堰局部断面图 图中各符号的意义如下： a: 堰口长度； b: 堰口间静距；
c: 堰口端头预留长度； d: 堰口高度，其值等于0.5a； h: 过堰水深； H: 堰板高度； 2.2计算公式 2.2.1单个堰口过堰流量计算公式 （1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.4h2.5（m3/s） 式中各符号的如下： q: 过堰流量（m3/s）； h: 过堰水深（m）； （2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.343h2.47（m3/s） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； h: 过堰水深（m）； 当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。 以上两个计算公式的适用条件： ◆自由流非淹没薄壁堰（目前我公司的出水堰均满足此条件）； ◆直角三角堰。
2.2.2 堰口数量 堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； Q: 设计流量（m3/s）； n: 堰口数量（个）； 计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。 2.2.3 校核出水堰 主要校核参数：堰上负荷。 堰上负荷计算公式： q、=0.5·Q/（h·n）（个） 式中各符号的意义如下： q、: 堰上负荷（L/(m·s)）； 计算时，应注意单位。对于初次沉淀池，q、≤2.9 L/(m·s)；对于二次沉淀池≤1.7 L/(m·s)。 如果校核数据不满足上述要求，应调整参数、重复计算，直到满足工艺要求。
三角堰计算公式
问题：三角形堰实用流量计算公式 说明：三角形堰是堰口形状为等腰三角形的薄壁堰，如图12-6所示。当明渠流量较小时，如果使用矩形堰或全宽堰测量流量，则上下游的液位差很小，这会使得测量误差增大，为了使测量结果更加准确可以使用三角形堰。对于三角形堰，当上游液位h变化时，堰口液流的宽度b也同时随着变化。因此，三角形堰的流量计算公式应和三角形的顶角θ有关。 三角形堰堰口的曲线方程是 将上式代入式（12-4），沿高度方向对整个液流进行流量的积分，可以得到流经三角形堰的流体流量qv公式为 当堰口顶角时，三角形堰的流量实际计算公式（也称为Kindsvater-Shen公式）为 式中，C e 是三角形堰的流量系数，还是三个变量的函数： 式中，p是三角形堰的顶角到堰底的距离；B是堰的宽度，he是有效水头，he=h+K h ；h是实测水头；Kh是水头的修正值。 当时，C e 的值可查图12-7，K h 等于O.85mm
对于的兰角形堰，目前还缺乏经验数据以确定C e、 h/p和p/B的函数关系。但是，在堰 口面积与明渠的通流面积相比很小时，h/p、p/B对C e 值影响可以忽略不计，C e 只是θ的函数， 如图12-8所示，相应K h 可以从图12-9查到。 式(12-27）的适用条件为 当时，要把h/p和p/B限制在图12-7所列的范围内；
当时，h/p≤0.35，1.5>p/B>O.1，h≥0.06m，p≥0.09mo 为了准确地测量比直角三角形堰的流量测量范围更小的流量，可以使用锐角三角形堰。在IS0 1438-75中还给出了的三角形堰以及三角形堰在不同的水头下流量系数和流量的表。
宽顶堰流的水力计算
宽顶堰流的水力计算 https://www.360docs.net/doc/568902582.html,/zhangj/151/show.aspx?id=255&cid=32 如图所示，水流进入有底坎的堰顶后，水流在垂直方向受到堰坎边界的约束，堰顶上的过水断面缩小，流速增大，势能转化为动能。同时堰坎前后产生的局部水头损失，也导致堰顶上势能减小。所以宽顶堰过堰水流的特征是进口处水面会发生明显跌落。从水力学观点看，过水断面的缩小，可以是堰坎引起，也可以是两侧横向约束引起。当明渠水流流经桥墩、渡槽、隧洞〈或涵洞)的进口等建筑物时，由于进口段的过水断面在平面上收缩，使过水断面减小，流速加大，部分势能转化为动能，也会形成水面跌落，这种流动现象称为无坎宽顶堰流，仍按宽顶堰流的方法进行分析、计算。 （一）流量系数 宽顶堰的流量系数取决于堰的进口形状和堰的相对高度，不同的进
口堰头形状，可按下列方法确定。 1、进口堰头为直角 (8-22) 2、进口堰头为圆角 (8-23) 3、斜坡式进口 流量系数可根据及上游堰面倾角由表选取。 在公式（8-22）、（8-23）中为上游堰高。当≥3时，由堰高引起的水流垂向收缩已达到相当充分程度，故计算时将不考虑堰高变化的影响，按=3代入公式计算值。 由公式可以看出，宽顶堰的流量系数的变化范围在0.32～0.385之间，当=0时，=0.385，此时宽顶堰的流量系数值最大。 比较一下实用堰和宽顶堰的流量系数，我们可以看到前者比后者大，也就是说实用堰有较大的过水能力。对此，可以这样来理解：实用堰顶水流是流线向上弯曲的急变流，其断面上的动水压强小于按静水压强规律计算的值，即堰顶水流的压强和势能较小，动能和流速较大，故过水能力较大；宽顶堰则因堰顶水流是流线近似平行的渐变流，其
流体力学讲义-第十章-堰流
第十章堰流 堰流是明渠缓流由于流动边界急剧变化而引起的明渠急变流现象。本章主要介绍各类堰流的水力特征、基本公式、应用特点及水力计算方法。 概述 一、堰和堰流 堰：在明渠缓流中设置障壁，它既能壅高渠中的水位，又能自然溢流，这障壁就称为堰。 堰流（weir flow）：缓流越过阻水的堰墙溢出流动的局部水流现象称为堰流。 选择：堰流特定的局部现象是： A.缓流通过障壁； B.缓流溢过障壁； C.急流通过障壁； D.急流溢过障壁。 研究堰流的主要目的： 探讨流经堰的流量Q及与堰流有关的特征量之间的关系。 堰流的基本特征量（图10-1） 1.堰顶水头H； 2.堰宽b； 3.上游堰高P、下游堰高P1；图10-1 4.堰顶厚度δ； 5.上、下水位差Z； 6.堰前行近流速υ0。 二、堰的分类 1.根据堰壁厚度d与水头H的关系，如图10-2： 图10-2
图10-3 2.根据上游渠道宽度B与堰宽b的关系，图10-4： 3.根据堰与水流方向的交角： 图10-4 4.按下游水位是否影响堰流性质： 5.按堰口的形状： 堰可分为矩形堰、梯形堰、三角堰。 三、堰流及孔流的界限 1.堰流：当闸门启出水面，不影响闸坝泄流量时。孔流：当闸门未启出水面，以致影响闸坝泄流量时。 2.堰流和孔流的判别式 （1）宽顶堰式闸坝 堰流：e/H ≥0.65 孔流：e/H <0.65 （2）实用堰式闸坝（闸门位于堰顶最高点时） 堰流：e/H ≥0.75 孔流：e/H <0.75
式中：e——闸门开启高度； H——堰孔水头。 判断：从能量角度看，堰流和闸孔出流的过程都是一种势能转化为动能的过程。对 第一节堰流的基本公式 一、堰流基本公式推导（图10-7） 由大孔口的流量公式（7-6) 及，并考虑上游行近流速的影响，令图10-6 得堰流的基本公式： （10-1） 式中:m——堰流流量系数，m=。 二、堰流公式图10-7 若考虑到侧收缩影响及淹没影响，则堰流公式为： （10-2） （10-3） 式中：——淹没系数，≤1.0； ——侧收缩系数，≤1.0 。 m0——计及行近流速的流量系数 第二节薄壁堰 薄壁堰（如图10-8）主要用途：用作量水设备。薄壁堰口的横断面形状不同，相应的流量系数也不同。 图10-8
出水集水槽及三角堰计算
a.三角堰 处理规模Q 平=3000m 3/d 取总变化系数K 总= 1.38 则沉淀池污水设计流量Q 设=4140m 3/d 172.5m 3/h 0.0479m 3/s 47.92 l/s 沉淀池个数：n=2个 单池处理规模Q 单=2070m 3/d 86.3m 3/h 0.0240m 3/s 23.96 l/s 三角堰堰口的数量设定K=400个 单池设定出水堰长L'=4m 每个堰口出水的流量Q 0= 5.99E-05m 3/s 0.06l/s 每个三角堰的堰上水头h 0=0.01773m 取0.018m 堰上水面宽度L'=0.036m 总宽度L=14.4m 校核出水堰负荷q'= 1.664l/(s.m)<1.7 设三角堰条数n=8条 出水槽(两边出水)n'=4条 每条出水堰三角堰个数K'=50个 每个三角堰单元的宽度B1=0.08m b.集水槽 单渠设计流量Q 单渠=0.01m 3/s 5.99l/s 集水槽宽度B=0.116m 取b=0.20m 集水槽的临界水深 h 1=0.14m 集水槽的起端水深 h 2=0.23m 自由跌落水头(设定) h 3=0.10m 集水槽总深度h 4=0.37m 集水槽坡度采用i=0.01 集水槽粗糙系数n＝0.012 水力半径R=0.08m 槽内流速v= 1.53m/s 槽内实际流量Q实＝ 0.11m 3/s 113.3l/s 集水槽长度为 4.0m 集水槽坡降为0.04m 集水槽高度采用0.35m C.出水渠 粗糙系数n=0.014 渠道宽度b1=0.3m 有效水深h1=0.15m 超高h2=0.3m 总高H1=0.45m 沿出水方向反坡0.01，素混凝土找坡。 水流断面面积A1= 0.045m2湿周pl=0.6 水力半径R=0.075m R^(2/3)=0.178 水力坡降i=10.0m/1000m (I/1000)^(1/2)=0.100 水流速度V= 1.270m/s <5m/s 通过流量Q通=0.057m3/s 57.2l/s >0.048m3/s 中水回用工程 Q 设=Q 平×K 总采用薄壁三角堰,堰口为90°,自由式出流。二次沉淀池出水堰负荷不宜大于1.7L/(s.m)
各种堰流水力学计算说明书D.doc
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，3 /H V 0.67 ; （二） 实用堰， 0.67 V3 /H V 2.5 ; （三） 宽顶堰， 2.5 V3 /H V 10。 式中：3—堰的厚度； H —堰上作用水头。 、薄壁堰 （一） 流量公式： Q m 0b 2g H 3/2 （二） 流量系数，用巴赞（Bazin ）公式： 三、宽顶堰 （一）流量公式 Q mB.2gH ；/2 式中：H=H+V 2/2g （m , B —堰宽，其他： 适用范围 H=0.1 — 0.6m , q=0.2 - -2.0m , H W 2P 式中： H —堰上水头（ m ，不包括 2 V 0/2g ; P —堰高( m )o 考虑侧收缩时, 0.0027 b 小 2 H c 2 b m 0 0.405 0.03 1 ? 1 0.55 ? H B H P B 式 中： b —堰宽（m ）; B —引水渠宽（m 。 m o （三）因为作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。 (0.405 0.0027/H) 1 0.55(」)2 H P
本程序已把他们存入数据库中，可供插值用。 （三）侧收缩系数 1 0. 2 k n 1 0 H 0 / nb k E o —闸墩形状系数，并受淹没（hs/H 0）影响已存入数据库中，可供插值用。 E-0 -...hs/H 0 形状 < 0.75 0.80 0.85 0.90 0.95 矩 形 0.80 0.86 0.92 0.98 1.00 尖角形 0.45 0.86 0.57 0.63 0.69 半圆形 0.45 0.51 0.57 0.63 0.69 尖圆形 0.25 0.32 0.39 0.46 0.53 流线型 0 （四） 流量 系 数 m 因 前 沿 形 式而异: 直坎： 圆坎: 八字形翼墙，ctg 0 =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/B °=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。 m 0.33 0.01 0.46 P /H 0.75P/H m 无坎宽顶堰m 值已包括翼墙影响, 0.36 3 0.01 — 1.2 P / H 1.5P/ H 计算侧收缩系数时，不计E k 。本数据库备有直角翼墙;
堰流实验
（八）堰流实验 一、实验目的要求 1．观察不同/H δ的有坎、无坎宽顶堰或实用堰的水流现象，以及下游水位变化对宽顶堰过流能力的影响。 2．掌握测量堰流量系数m 和淹没系数s σ的实验技能，并测定无侧收缩宽顶堰的m 及s σ值。 二、实验设备 如下图所示。 本设备自循环供水、加耒储存在蓄水箱15中。实验时，由水泵14向实验水槽1供水，水流经三角堰量水槽5，流回到蓄水箱15中。水槽首部有稳水、消波装置，末端有多孔尾门及尾门升降机构。槽中可换装各种堰、闸模型。堰闸上下游与三角堰量水槽水位分别用测针3与6 量测。为量测三角堰堰顶高程配有专用
校验器。 本设备通过变换不同堰体，可演示水力学课程中所介绍和各种堰流现象，及其下游水面衔接型式。包括有侧收缩无坎及其它各种常见宽顶堰流、底流、挑流、面流和戽流等现象。此外，还可演示平板闸下出流、薄壁堰流。同学们在完成规定的实验项目外，可任选其中一种或几种作实验观察，以拓宽感性知识面。 三、实验原理 1．堰流流量公式： 自由出流 3/2 0Q = （11.1） 淹没出流 3/20s Q σ= （11.2） 2．堰流流量系数经验公式： （1）园角进口宽顶堰 113/0.360.01 1.2 1.5/P H m P H -=++ （当1/3P H ≥时，0.36m =） （11.3） （2）直角进口宽顶堰 113/0.320.01 0.460.75/P H m P H -=++（当1/3P H ≥时，0.32m =） （11.4） （3）WES 型标准剖面实用堰 1/ 1.33d P H ≥时，属高坝范围，m 值如下： 0d H H =时，0.502d m m ==； 0d H H ≠时，m 值参见附录11.2。 3．淹没系数s σ的经验值，参见附录11.1。 本实验需测记渠宽b ，上游渠底高程2?、堰顶高程0?、宽顶堰厚度δ、流量Q 、上游水位1?及下游水位3?。还应检验是否符合宽顶堰条件2.5/10H δ≤≤。进而按
出水堰设计规范60636
盛年不重来，一日难再晨。及时宜自勉，岁月不待人。 出水堰设计规范 一、出水堰类型 常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。 其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。本规范重点介绍污水中常见的三角堰、梯形堰。 二、三角堰 2.1基本构造 三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。 常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰，其断面见图1。 图1：直角三角堰局部断面图 图中各符号的意义如下： a: 堰口长度； b: 堰口间静距； c: 堰口端头预留长度； d: 堰口高度，其值等于0.5a；
h: 过堰水深； H: 堰板高度； 2.2计算公式 2.2.1单个堰口过堰流量计算公式 （1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.4h2.5（m3/s） 式中各符号的如下： q: 过堰流量（m3/s）； h: 过堰水深（m）； （2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.343h2.47（m3/s） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； h: 过堰水深（m）； 当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。 以上两个计算公式的适用条件： ◆自由流非淹没薄壁堰（目前我公司的出水堰均满足此条件）； ◆直角三角堰。 2.2.2 堰口数量 堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； Q: 设计流量（m3/s）； n: 堰口数量（个）； 计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。
2堰流公式
第八章堰流及闸孔出流 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、桥孔和无压涵洞进口等。 堰是顶部过流的水工建筑物。 图1、2中过堰水流均未受闸门控制影响 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。它们的不同点在于堰流的水面线为一条光滑曲线且过 水能力强，而孔流的闸孔上、下游水面曲线不连续且过水能力弱。它们的共同点是壅高上游水位； 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。 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，闸底坎及闸门型式以及上 游来流条件（涨水或落水）。 孔流 堰流 平顶堰：e /H < 0.65 曲线型堰：e/H < 0.75 孔流 e/H > 0.65 堰流 e/H > 0.75 式中：e为闸孔开度； 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。它包括堰 闸出流水力特性和堰闸水力计算。 H为堰上水头 （或胸墙）H 堰流 图 1 图3堰流及闸孔出流图4 闸孔出流
第一节堰流的分类及水力计算基本公式 、堰流的分类 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 堰前断面：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 行进流速：堰前断面的流速称为行进流速，用 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 H 的大小将堰流分薄壁堰、实用堰、宽顶堰。 1. 薄壁堰：5 /H < 0.67 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， 常作成锐缘形，故薄壁堰也称锐缘堰。 2. 实用堰流：0.67 < 5 /H < 2.5 水利工程，常将堰作成曲线型，称曲线型实用堰。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。折线型实用堰：水利工程，常将堰 作成折线形。 3. 宽顶堰：2.5< 5 / H < 10 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。 4. 明渠水流：堰坎厚度 5> 10H H 表示 v 0 表示 5 /H 而变，工程上，按 5与 水面呈降落线。由于堰顶
出水堰设计规范
出水堰设计规范 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-
出水堰设计规范 一、出水堰类型 常见的出水堰类型有三种：三角堰、梯形堰、矩形堰。 其中的三角堰直角三角堰和锐角三角堰两种，矩形堰又分为不淹没式矩形堰和淹没式矩形堰。本规范重点介绍污水中常见的三角堰、梯形堰。 二、三角堰 2.1基本构造 三角形出水堰简称三角堰，主要由堰板和堰口两部分组成。 常见类型为90°三角形出水堰，即直角三角堰，其断面见图1。 图1：直角三角堰局部断面图 图中各符号的意义如下： a:堰口长度； b:堰口间静距； c:堰口端头预留长度； d:堰口高度，其值等于0.5a； h:过堰水深； H:堰板高度； 2.2计算公式 2.2.1单个堰口过堰流量计算公式 （1）当h=0.021~0.200m时，单个堰口过堰流量计算公式如下：
q=1.4h2.5（m3/s） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； h:过堰水深（m）； （2）当h=0.301~0.350m时，单个堰口过堰流量计算公式如下： q=1.343h2.47（m3/s） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； h:过堰水深（m）； 当h=0.021~0.300m时，q采用以上两个计算公式的平均值。 以上两个计算公式的适用条件： ◆自由流非淹没薄壁堰（目前我公司的出水堰均满足此条 件）； ◆直角三角堰。 2.2.2堰口数量 堰口数量n的计算公式：n=Q/q（个） 式中各符号的如下： q:过堰流量（m3/s）； Q:设计流量（m3/s）； n:堰口数量（个）； 计算出堰口数量后，需要确定堰口长度、堰口间静距、堰板高度，结合水池尺寸及出水堰布置位置确定出水堰个数，得到出水堰基本参数。
煤矿常用计算公式(地质、通风)
煤矿常用计算公式（地质、通风类） 水文地质类 一、突水系数公式： ㈠定义：每米有效隔水层厚度所能承受的最大水压值。 ㈡公式：Ts＝P/(M-Cp-Dg) 式中：Ts—突水系数（MPa/m）； P—隔水层承受的水压（MPa）； M—底板隔水层厚度（m）； Cp—采矿对底板隔水层的扰动破坏深度（m）； Dg—隔水层中危险导高（m）。 注Cp可采下式参考计算： h=0.0021H+0.0956L+0.4186M h—煤层底板破坏深度（m）； H—煤层埋藏深度（m）； L—工作面倾斜长度（m）； M—工作面回采高度（m）。 二、底板安全隔水层厚度(斯列沙辽夫公式)： ㈠公式： t=L(rL -)/4Kp 或H=2Kpt2/L2+rt 式中t—底板安全隔水层厚度(m)； L—采掘工作面底板最大宽度(m)； r—隔水层岩石的容重(t/m3); Kp—隔水层岩石的抗张强度(t/m2)； H—隔水层底板承受的水头压力(t/m2)。 ㈡公式参数取值依据： r—隔水层岩石的容重，取2.5～3.0t/m3。 H—隔水层底板承受的水头压力，此处为计算至含水层顶面的水头高度。
Kp—一般取4.26～10 t/m2。 三、防水煤柱经验公式： ㈠公式：L 0.5 = 式中：L—煤柱留设宽度(m); K—安全系数(一般取2～5)； M—煤层厚度或采高(m); P—水头压力(t/m2); Kp—煤的抗张强度(t/m2)。 ㈡主要参数取值依据： Kp取值依据：河津矿区在设计太原群系煤柱留设时Kp取1.0 t/m2。 四、老空积水量估算公式： ㈠公式： Q积=∑Q采+∑Q巷 Q采=KMF/cosa=KMBh/sina Q巷=WLK 式中：Q积—相互连通的各积水区总积水量(m3)； ∑Q采—有水力联系采空区积水量之和(m3)； ∑Q巷—与采空区有联系的各种巷道积水量之和(m3)； K—充水系数：采空区一般用0.25～0.5，煤巷充水系数一般取0.5～0.8，岩巷取0.8～1.0； M—采空区的平均采高或煤厚(m); F—采空积水区的水平投影面积(m2); a—煤层倾角； W—积水巷道原有断面(m2)； L—不同断面巷道长度(m); B—老空走向长度(m); h—老空水头高度(m)。 ㈡主要取参依据： 采空区充水系数K与采煤方法、回采率、煤层倾角、顶底板岩性及其碎胀程度，采后间隔时间诸因素有关；而巷道充水系数则根据煤(岩)巷和成巷时间不同及维修
10 堰流实验
堰流实验 一、实验目的要求 １．观察不同d /H的有坎、无坎宽顶堰或实用堰的水流现象，以及下游水位变化对宽顶堰过流的影响。 ２．掌握测量堰流量系数m和淹没系数s s 的实验技能，并测定无侧收缩宽顶堰的m及s s 值。 二、实验原理 1.堰流流量公式: 自由出流 淹没出流 2.堰流流量系数经验公式: (1)园角进口宽顶堰 (2)直角进口宽顶堰 (3) WES型标准剖面实用堰 P1/Hd >= 1.33时，属高坝范围，m值如下：
H0 = Hd时，m = md = 0.502; 本实验需测记渠宽b、上游渠底高程2、堰顶高程0、宽顶堰厚度、流量Q、上游水位1及下游水位3。 还应检验是否符合宽顶堰条件2.5 <= / H <= 10.进而按下列各式计算确定上游堰高P1、行近流速V0、堰上水头H、总水头H0: 三、实验方法与步骤 1.把设备各常数测记于实验表格中。 ２.根据实验条件要求流量，调节阀门13和下游尾门开度，使之形成堰下自由出流，同时满足2.5 水利专业常用计算公式 一、枢纽建筑物计算 1、进水闸进水流量计算：Q=B 0δεm （2gH 03）1/2 式中：m —堰流流量系数 ε—堰流侧收缩系数 2、 明渠恒定均匀流的基本公式如下： 流速公式： u ＝ Ri C 流量公式 Q ＝Au ＝A Ri C 流量模数 K ＝A R C 式中：C —谢才系数，对于平方摩阻区宜按曼宁公式确定，即 C ＝6/1n 1R R —水力半径（m ）； i —渠道纵坡； A —过水断面面积（m 2）； n —曼宁粗糙系数，其值按SL 18确定。 3、水电站引水渠道中的水流为缓流。水面线以a1型壅水曲线和b1型落水曲线最为常见。求解明渠恒定缓变流水面曲线，宜采用逐段试算法，对棱柱体和非棱柱渠道均可应用。逐段试算法的基本公式为 △x=f 21112222i -i 2g v a h 2g v a h ???? ??+-???? ??+ 式中：△x ——流段长度（m ）； g ——重力加速度（m/s 2）； h 1、h 2——分别为流段上游和下游断面的水深（m ）； v 1、v 2——分别为流段上游和下游断面的平均流速（m/s ）； a 1、a 2——分别为流段上游和下游断面的动能修正系数； f i ——流段的平均水里坡降，一般可采用 ??? ??+=-2f 1f -f i i 21i 或??? ? ??+=?=3/422222 4/312121f f v n R v n 21x h i R 式中：h f ——△x 段的水头损失（m ） ； n 1、n 2——分别为上、下游断面的曼宁粗糙系数，当壁面条件相同时，则n 1=n 2=n ； R 1、R 2——分别为上、下游断面的水力半径（m ）； A 1、A 2——分别为上、下游断面的过水断面面积（㎡）； 4、各项水头损失的计算如下： （1）沿程水头损失的计算公式为 ??? ? ??+?=3/4222223/412121f v n v n 2x h R R （2）渐变段的水头损失，当断面渐缩变化时，水头损失计算公式为： L f 2122c f c i g 2v g 2v f h h h -+??? ? ??-=+=ω 5、前池虹吸式进水口的设计公式 （1）吼道断面的宽高比：b 0/h 0=1.5—2.5； （2）吼道中心半径与吼道高之比：r 0/h 0=1.5—2.5； （3）进口断面面积与吼道断面面积之比：A 1/A 0=2—2.5； （4）吼道断面面积与压力管道面积之比：A 0/A M =1—1.65； （5）吼道断面底部高程（b 点）在前池正常水位以上的超高值：△z=0.1m —0.2m ； （6）进口断面河吼道断面间的水平距离与其高度之比：l/P=0.7—0.9； 6、最大负压值出现在吼道断面定点a 处，a 点的最大负压值按下式确定： γανp * w 2 0a h g 2h h -+++Z +?Z =∑、B 式中：Z —前池内正常水位与最低水位之间的高差（m ）； h 0—吼道断面高度（m ）； ∑w h —从进水口断面至吼道断面间的水头损失（m ）； γ/p *—因法向加速度所产生的附加压强水头（m ）。 附加压强水头按下式计算： ????? ????????????? ??+-=200020*21g 2/p γγνγ 式中：0γ—吼道断面中心半径（m ） 计算结果，须满足下列条件： v a a h h h -≤、B 式中： h a —计算断面处的大气压强水柱高（m ） ；水利工程常用计算公式