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第八章 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。
3、堰流和闸孔出流的转化： 闸底坎为平顶堰时：65.0≤H e 时为闸孔出流；65.0>He时为堰流。
闸底坎为曲线型堰时：75.0≤He 时为闸孔出流；75.0>H e时为堰流。
式中，e 为闸孔开度；H 为从堰顶算起的闸前水深。
第二节 堰流的类型及水力计算公式一、堰流的类型定义：堰前断面，堰顶水深，行近流速。
堰前断面距上游壁面的距离：H l )5~3(= 1．薄壁堰流：67.0<Hδ，水舌形状不受堰坎厚度的影响，与堰顶呈线接触，水面呈单一的降落曲线。
此时堰顶常为锐缘形。
2．实用堰流：5.267.0<<Hδ，水舌下缘与堰顶呈面接触，水舌受堰顶的压缩与顶托，但影响不大，水流还是在重力作用下的自由跌落。
常用曲线形或折线形。
H 01V 堰顶宽度为b ，水舌厚度为0kH （k 为堰顶水流垂向收缩系数），则：2/302/3001010221)1(21H g mb H g b k gH bkH bV kH Q =-=-+==ξϕξςα式中ϕ为流速系数；m 为流量系数。
2/30H Q ∝。
流量系数：),,(ξϕk f m =，还与堰的边界条件有关。
自由出流/淹没出流； 有侧收缩堰/无侧收缩堰。
则：2/3012H g mb Q s εσ=第三节 薄壁堰流的水力计算一般用作量水工具。
堰流与闸孔出流1、区别薄壁堰、实用堰和宽顶堰，只取决于堰壁厚度δ。
（ ）2、其它条件相同时，实用堰的流量系数大于宽顶堰的流量系数。
（ ）3、对于实用堰与宽顶堰，只要下游水位不超过堰顶时，就一定是自由出流。
（ ）4、堰顶厚度δ与堰上水头H 0之比满足0.67＜0H δ＜2.5时的堰流为实用堰流 。
（ ）5、只要下游水位超过宽顶堰的堰顶，一定产生淹没出流。
（ ）6、在无坎宽顶堰的计算中没有侧收缩系数，是因为没有侧收缩影响。
（ ）7、推导闸孔出流公式时，沿程水头损失可以忽略不计。
（ ）8、当堰上水头为2米，堰宽为30米时，该堰为宽顶堰。
（ ）9、小桥过流的淹没出流条件k t h h '≥3.1与宽顶堰的淹没出流条件08.0H h s ≥不同。
（ ）10、对于闸孔出流，当闸门开度e 与上游水深H 之比75.0>H e 时，闸孔出流转化为堰流。
（ ）11、对于薄壁堰，在堰宽b 、堰高P 和堰上水头H 相同的情况下，完全堰的过流能力比侧收堰的过流能力大。
（ ）12、当其它条件相同时，薄壁堰的流量大于实用堰的流量。
（ ）13、当无侧收缩薄壁堰下游无通气孔时，其流量小于有通气孔的情况。
（ ）14、当实用堰上游面坡度改变时，其流量系数不变。
（ ）15、当堰上水头为2米，堰宽为1.0米时，该堰为薄壁堰。
（ ）正确的划“√”，错误的划“×”泄水建筑物下游的水流衔接与消能1、底流消能消力池深度是以通过的最大流量作为设计流量的（ ）2、底流消能设计中，取最大流量作为设计流量时，消力池的深度也最大。
（ ）3、底流消能设计中，取最大流量作为设计流量时，消力池的长度也最大。
（ ）4、设计消力墙时，若选用的坝面流速大于实际的，则计算得到的消力墙高度偏安全。
（ ）5、底流式消力池池深和池长的设计流量都采用最大流量。
（ ）6、底流式消能和挑流式消能是常见的消能方式。
（ ）正确的划“√”，错误的划“×”1、在静止或平衡液体中等压面就是等势面（ ）2、N-S 方程为理想流体运动的微分方程。
