堰流公式
薄壁堰流的水力计算
v02
2g
hc
cvc2
2g
vc2 2g
忽略上游行进水头
H
hc
(1
)
vc2 2g
v 1
1
2g (H 0 hc ) 2g (H 0 hc )
1 1
为闸孔的流速系数
闸孔的宽度为b，收缩断面面积 Ac b e 。
0
无测收缩非淹没矩形薄壁堰的流量按无测收缩非淹没矩形薄壁堰的流量按8811式计为了便于根据直接测出的水头来计算流量可改写为了便于根据直接测出的水头来计算流量可改写811式把行近流速的影响包括在流量系数中式把行近流速的影响包括在流量系数中8822式中包括行近流速影响的流量系数式中包括行近流速影响的流量系数mm00可按下可按下列经验公式计算雷保克公式列经验公式计算雷保克公式8833p为上游堰高为上游堰高hh及及pp均以米计
H
和大孔口。 d 0.1 对小孔口，
H
由于孔直径比水头小的多，可 以近似认为孔口断面各点的压强和速度都相等。
过水断面的收缩：流水流经过孔口时，由于惯性的作用 ，水流不能在孔口附近作直角转变，只能逐渐的弯曲，过 水断面逐渐收缩，并在距壁约d/2出完成。此时的断面流 线近似平行，符合渐变流条件，该断面称收缩断面。 即 c-c 断面，收缩断面的面积与 小孔的面积的比为收缩系数：
e 0.65 H
为堰流；
闸底坎为曲线型堰流时
e 0.75 为闸孔出流；
H
e 0.75 H
为堰流；
式中：e为闸孔开度；H为从堰顶算起的闸前水深。
8-2 孔口与管嘴出流
在容器侧壁上开孔，液体将从孔中流出，这种水流 现象称为孔口出流。
三角堰量水堰计算
三角堰流量公式为Q = K h5/2式中h为堰顶的淹深，K为特征常数（图1b）。
式中h为堰顶的淹深（图1c）。
图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=30.7m2)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/s3)三角堰个数n1=q/q1=160/3600/0.00455=9.77q=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°三角堰图6，7，890°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)2B——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)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。
(4)水堰的堰口至堰口外水池液面的高度不得小于100毫米。
b.三角堰设计计算每座UASB反应器处理水量7L/s,溢流负荷为1～2L/(m•s)设计溢流负荷取f=2L/(m•s),则堰上水面总长L=q/f=7/2=3.5m（3-7）设计90°三角堰,堰高H=50mm,堰口宽B=100mm,堰上水头h=25mm,则堰口水面宽b=50mm,三角堰数量n=L/b=3.5/0.05=70个.设计堰板长为8-0.3=7.7m,共6块,每块堰10个100mm堰口,10个670mm间隙.堰上水头校核:则每个堰出流率q=0.007/70=1×10-4m³/s按90°三角堰计算公式q=1.43h5/2（3-8）则堰上水头为h=(q/1.43)0.4=(1×10-4/1.43)0.4=0.022m。
堰计算
1.无侧向收缩自由流矩形堰备注：自由出流条件⑴计算公式⑴H>0.03,否则因表面张Q ＝m 0*b*(2*g)0.5*H 1.5＝4.427*m 0*b*H 1.5⑵雷布克公式：m 0=0.403+0.053*H/p+0.0007/H其中第二项：计及行近流速的影响第三项：计及表面张力的影响巴赞经验公式：m 0=（0.405+0.0027/H）*[1+0.55*(H/H+p)2]本式应用范围：0.2<b<2,0.24<p<1.13,0.05<H<1.24初步设计：m0=0.435386 4.2⑵公式应用Q＝m0*(2*g)0.5*b*H 1.5Q＝1.86*b*H 1.5举例：参数Qb H p 单位m 3/s mm m 数值0.3733.40.1480.52.有侧向收缩自由流矩形堰⑴计算公式Q ＝4.427*m 0*b*H 1.5m 0=（0.405+0.0027/H-0.03*（B-b）/b）*[1+0.55*(b/B)2(H/H+p)2]⑵公式应用举例：参数Q b H B p 单位m 3/s m m mm 数值0.418110.075200.53.无侧向收缩淹没矩形堰⑴计算公式Q＝σ*1.86*b*H 1.5σ＝1.05*（1+0.2*△/p'）*(Z/H)1/3⑵公式应用举例：参数Q b H △p'Z 单位m 3/s mm mmm数值0.38810.430.31.20.134.侧向收缩淹没堰流矩形堰⑴计算公式Q ＝σ*4.427*m 0*b*H 1.5m 0=（0.405+0.0027/H-0.03*（B-b）/b）*[1+0.55*(b/B)2(H/H+p)2]σ＝1.05*（1+0.2*△/p'）*(Z/H)1/3⑵公式应用举例：参数Q b HB p △p'单位m 3/smmmmmm水舌下缘空间真空，影响出流稳定数值0.416 1.50.32 1.50.115.三角形薄壁堰⑴计算公式Q＝1.4*b*H2.5备注：用于Q<0.1m3/s水量量条件：θ＝900，H＝0.05～0.25m⑵公式应用举例：参数Q H b单位m3/s m m数值0.4000.17246.梯形薄壁堰⑴计算公式Q＝1.86*b*H1.5备注：当梯形角度θ＝140，称为西波利地堰备注：自由出流条件否则因表面张力作用使过堰水流发生贴附溢流；缘空间应与大气相通，否则因水舌下空气被带走形成真空，影响出流稳定性，通常在水舌下侧壁上设通气孔管200000.163194250000.399306Q32500m3/d0.376157m3/s 33529.95Zm0.2Q<0.1m3/s水量量测称为西波利地堰。
水力学——堰流和闸孔出流
第一节 概述
一、堰流及闸孔出流的概念 堰流：顶部闸门完全开启，闸门下缘脱离水面， 水流从建筑物顶部自由下泄。 闸孔出流：顶部闸门部分开启，水流受闸门控制 而从建筑物顶部与闸门下缘间的孔口流出。
二、堰流及闸孔出流的水流状态比较 1、堰流和闸孔出流的区别：堰流的水面线是光滑的降落 曲线；闸孔出流的上下游水面是不连续的。由于边界条 件的这种差异，它们的水流特征及过水能力也不相同。 2、堰流和闸孔出流的相同点：引起壅水，然后水面 降落，是在重力作用下形成的一种水流运动，都是从 势能转化为动能的过程。都属于明渠急变流，主要是 局部水头损失。
m 0.403 0.053 H 0.0007
0
PH
1
适用条件为：
H 0.025m
H 2, P 0.3m
P
1
1
二、直角三角形薄壁堰流
流量公式为： Q C H 5/2 0
C 1.354 0.004 (0.14 0.2 )(H 0.09)2
0
H
PB
1
适用范围：
0.5m B 1.2m; 0.1m P 0.75m; 0.07m H 0.26m; H B / 3 1
3、确定堰顶下游曲线段与直线段的切点C的坐标， 按下式计算：
1.096H
x
d
c
m1.177
c
0.592H
y
d
c
m 2.177
c
4、确定下游直线段与反弧段的切点D的坐标
x D
x C
m P
c
2
y C
Rctg180
2
Rsin
y P R Rcos
D
2
5、反弧段与河床的切点E的坐标：
流体力学7-8堰流讲解
(1 )
a为墩形系数，矩形墩a=0.19，圆形墩a=0.10。
淹没式有侧收缩的宽顶堰溢流量
Q s mb 2 g H 0
3
2
13
五、薄壁堰和实用堰溢流
薄壁堰和实用堰虽然堰型和宽顶堰不同，但堰流的受 力性质(重力作用，不计hf)和运动形式(缓流经障壁顶部溢 流 ) 相同，因此具有相似的规律性和相同结构的基本公式。
三角形薄壁堰
用矩形堰量测小流量时，堰上水头很小，量测误差增 大。为使小流量(Q<100 l/s )仍能保持较大的堰上水头，就 要减小堰宽，为此采用直角三角形堰 H=0.05~0.25m
Q 1.4 H
5/ 2
(m /s) (m /s)
0.67H
3
B
H
H=0.25~0.55m
Q 1.343H
11
2．淹没的影响
2 0
2g
H0 H Q
v0
v
h
hc
P 1-1
2-2
c-c 淹没出流 hs 自由出流 hs
下游水位升高，顶托过堰水流，造成堰上水流性质 发生变化。堰上水深由h<hc变为h>hc ，水流由急流变为 缓流，下游干扰波能向上游传播，形成淹没溢流。 必要条件：下游水位高于堰顶 hs=h-p'>0 充分条件: 下游水位影响到堰上水流，急流变为缓流 3 hs=h-p'>0.8 2 s 0 淹没系数σs随淹没程度hs/H0的增大而减小，见P187表 7-9 12
2
2g
H c P 1 v0
v h
2
hc
c
hs hs
自由出流
一、自由式无侧收缩宽顶堰
进口不远处形成一收缩水深，此收缩水深小于堰顶断 面的临界水深，以后形成流线近似平行于堰顶的渐变流 (急流)，水面在堰尾第二次下降。 3 2 0
堰流
V 22 H+ = z2 + + +ξ γ 2g 2g 2g p2
H0 = H +
α 1V12
α 2V 22
（1） ）
α1V12
2g
α2=1
z2 +
p2
γ
=ζ H 0
故（1）式可整理为 ）
V2 =
设
2 g ( H 0 − ζH 0 ) 1+ ξ
ϕK 1 − ζ = m
1 ϕ= 1+ ξ
令
m——堰的流量系数。 堰的流量系数。 堰的流量系数
• 3、计算，查表8—3得σ。代入（1）式得第二次流量值 2 、计算，查表 代入（ ）式得第二次流量值Q 得 及V02。 • 4、按上法，得到一系列的 03，H04，……；可得相应的 、按上法，得到一系列的H ； Q3，Q4……。 。 • 5、检验（2）式是否成立，当满足（2）式时，再复核出 、检验（ ）式是否成立，当满足（ ）式时， 流形式，若与初判一致， 即为所求，否则应重新试算。 流形式，若与初判一致，则Qn即为所求，否则应重新试算。 • 若已知 、b、B、p、p/及h，求堰前水头 时，也可用（1） 若已知Q、 、 、 、 ，求堰前水头H时 也可用（ ） 式试算。即假定H值 代入公式算出Q 式试算。即假定 值，代入公式算出 1，若Q1=Q，则所 ， 假定的H值即为所求 否则重新试算。 值即为所求， 假定的 值即为所求，否则重新试算。
V1
H δ P P
/
z
h
• 五、按d/H值的大小对堰进行分类 值的大小对堰进行分类 • 1、当δ/H<0.67时，堰顶的厚度δ不影响水流的特性，这种 、 不影响水流的特性， 时 堰称为薄壁堰。 堰称为薄壁堰。 • 2、当0.67<δ/H<2.5时，这种堰称为实用堰。 、 时 这种堰称为实用堰。 • 3、当2.5<δ/H<10时，这种堰称为宽顶堰。 时 这种堰称为宽顶堰。 、 • 注：当δ/H>10时，因沿程损失不能忽略，故是明渠，而不 时 因沿程损失不能忽略，故是明渠， 是堰。 是堰。 • 六、根据下游水位的连接关系对堰进行分类 • 1、自由式堰流 、 • 当下游水深不影响堰的泄流能力时称为自由式堰流。 当下游水深不影响堰的泄流能力时称为自由式堰流。 • 2、淹没式堰流 、 • 当下游水深影响堰的过流能力时称为淹没式堰流。 当下游水深影响堰的过流能力时称为淹没式堰流。
水堰流量计算方法
水堰流量计算方法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。
泗河液压坝水力学计算
泗河液压坝水力学计算
1.计算原理
堰流公式如下所示：
2/3002H g m Q
B εσ=
H o =H +g
v 22
其中：0B —闸孔净宽（m ）；
Q —过流流量（m 3/s ）；
m —堰流流量系数；
ε—堰流侧收缩系数；
σ—堰流淹没系数；
V —行近流速（m/s ）；
H o —计入行近流速水头的堰上水深（m ）。
本文对液压坝的净宽进行计算。
○
1过流流量Q ：设计洪水位为1580 m 3/s ，考虑液压坝坝高2m ，通过面积核算2m 高时的流量为310.43 m 3/s ，超过此流量时液压坝放倒过流；
○2堰上水深H o
：H =h s +水闸的过闸水位差=2+0.05=2.05m V 为设计洪水时的流速计算：V=Q/A(A-河道断面面积)=1580/616.83=2.56（m/s ），则H
o =2.05+14
.3256.22
⨯=3.09m ； ○
3堰流流量系数m ：可采用0.385； ○4堰流侧收缩系数ε：ε=1-0.171×（1-s
b b 0）×40s b b b 0为闸孔净宽=65m ，b s 为上游河道一半水深处的宽度=66m ，计算得ε=0.997；
○5堰流淹没系数σ：由于0
H hs =96.32=0.51＜0.72，则σ=1.0； 通过以上计算得m B 5909.314.32385.00.1997.043
.3102/30=⨯⨯⨯⨯⨯=。
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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。
第
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。
b/B< 0.2，取b/B＝0.2
P1/H > 3，取P1/H＝3
式中，b——溢流堰孔净宽
B——溢流堰上游引渠的宽度
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 = 0.2
b’＝12
n＝5
ε= 1-0.2［0.2＋(5-1)×0］Hd/5×12 = 1-0.0066Hd
第一节
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
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 反映。
堰流公式：
第二节
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。
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，研究薄壁堰具有重要的实际意义。
式中， 溢流坝剖面设计水头； 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。
C点坐标
反弧半径
o点坐标确定
E点坐标确定
D点坐标确定
第四节
当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。
有坎宽顶堰流：底坎引起水流在垂直方向收缩
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。
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
用上式还不能计算曲线型实用堰顶曲线，其原因在于：①θ,k，n为未知变量；②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。
3. 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。
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=1.85； 为不包括行近流速水头的设计水头。
堰顶O点上游曲线采用三段复合圆弧相接，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。堰剖面曲线的坐标值取决于设计水头
验证
堰顶高程＝165.0－4.9 = 160.1m
上游堰高＝160.1-100＝60.1 m
P1/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
O点下游的曲线方程y/Hd=0.5(x/Hd)1.95＝0.5(x/4.9)1.95
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
实用堰的水力计算公式采用
n为孔数；b’为一孔净宽
侧收缩系数
淹没系数
一、曲线型实用堰的剖面形状
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
反弧段：使直线CD与下游河底平滑连接，避免水流冲刷河床
反弧段：一般情况下，非基岩上、高度不大的坝
②
由②式得
令 ，其中k为系数，则
③
再令：流速系数 ；流量系数
则③式可变为
④
由④式可知：
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
——反映堰顶水流垂直收缩程度（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
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 反映其影响。
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＝1400 m3/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，并且堰上游面垂直，下游直线段坡度，m= 0.7，α＝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。
m=m(P1/Hd、H0/Hd，堰上游面坡度)
P1/Hd＜1.33称低堰，行近流速加大，设计流量系数如图
三、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。
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。
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。
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堰流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。
一、矩形薄壁堰流
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。
为保证下游为自由出流，矩形薄壁堰应满足：
①H>2.5 cm，否则堰下形成贴壁流，出流不稳定
②水舌下与大气通，否则水舌下有真空，出流不稳定
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
令
式中， 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。
4.明渠水流：堰坎厚度δ＞10H
二、堰流水力计算的基本公式
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
分析：0-0断面为渐变流，1-1断面为急变流（流线弯曲）
①
式中： 为1-1断面测压管水头的平均值；
v0为0-0断面的平均流速；
v1为1-1断面的平均流速；
ζ为局部阻力系数
令 ，则①式可变为
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
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。
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ห้องสมุดไป่ตู้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。
五、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。
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：