齒型堰與Z型堰水流特性實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、齒型堰和Z型堰作為新型堰，不僅能夠用來擋水、泄水，而且具有良好的景觀效果，與城市景觀相融合，兼具擋水/泄水與城市景觀的功能。但目前對于齒型堰水流特性的研究較少，對Z型堰未見到研究成果，致使在實(shí)際工程設(shè)計(jì)中泄流量計(jì)算無依據(jù)。因此，本文通過理論分析、物理模型實(shí)驗(yàn)對齒型堰和Z型堰的水流特性進(jìn)行了初步的研究。
　　在理論分析方面，利用能量方程推導(dǎo)得到齒型堰的流量公式，基于量綱分析法推導(dǎo)了Z型堰的流量公式。在物理模型實(shí)驗(yàn)方面，對不同體型參數(shù)

2、和水力參數(shù)下齒型堰和Z型堰的流態(tài)特征、過流能力等方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。首先觀測了齒型堰和Z型堰的水流流態(tài)，并繪制了過堰水流水面線和堰后流速分布圖；然后根據(jù)實(shí)測資料，比較和分析了不同流量、不同體型參數(shù)的齒型堰和Z型堰的過流能力及其影響過流的主要影響因素，并擬合出齒型堰和Z型堰綜合流量系數(shù)的計(jì)算公式。綜合以上研究，主要研究成果包括：
　　（1）在自由出流情況下，齒型堰流與薄壁堰流類似，水流穩(wěn)定，下游河道水流分布均勻；Z型堰流要相對復(fù)雜，

3、下游河道水流分布不均。
　?。?）齒型堰的過流能力小于與其低堰高度相同的直線正交堰的過流能力，齒越寬、齒越高過流能力越?。籞型堰的過流能力大于與其相同堰高的直線正交堰的過流能力，展寬比越大，過流能力越大。
　?。?）研究結(jié)果表明，影響齒型堰流量系數(shù)的主要因素是堰頂水頭與堰高之比、堰齒寬度和堰齒高度；影響Z型堰流量系數(shù)的主要因素是堰頂水頭與堰高之比、展寬比和前后堰寬度比。
　?。?）在自由出流情況下，綜合考慮各影響因素對