梯形渠道跌水口量水試驗研究.pdf

1、跌水為水利工程中一種較為常見的落差建筑物，特別在我國廣大丘陵塬坡地區(qū)的渠道輸水工程中采用的較為普遍。在修建了跌水的渠道工程中，如果能利用跌水口來精準量水，將可以減少因灌溉系統(tǒng)設置量水設施所產(chǎn)生的水頭損失，既可節(jié)省大量附加量水設備的建設費用，又可以減少工程量，是一種較為經(jīng)濟、簡便的量水方法。因此，研究如何利用跌水口精準量水、確定影響其過水能力的因素以及水流的水力特性，具有重要的應用價值，對保證農(nóng)田灌溉、發(fā)展農(nóng)業(yè)經(jīng)濟起到一定的作用。

2、 本文是在梯形渠道上選用矩形跌水缺口形式，采用兩種連接漸變段形式——扭面和隔墻，每一種漸變段分別采用四種不同的缺口厚度(δ=0.02m、0.075m、0.13m、0.19m)和四種不同的缺口寬度(bc=0.14m、0.2m、0.25m、0.3m)進行了組合試驗，并取得了初步的研究成果。 結(jié)合理論分析和試驗研究，通過建立無量綱數(shù)相對臨界水深hk/bc與相對上游水深H0/bc之間的函數(shù)關(guān)系，得到了在自由溢流狀態(tài)下利用跌水口量水的流量

3、公式，由此建立的流量公式滿足量綱和諧性，且流量公式簡單、測流精度較高。在連接漸變段為扭面時，利用無量綱分析得到的流量公式計算所得流量與實測流量的相對絕對值誤差最大為3.615％，最小為2.168％；當連接漸變段為隔墻時，利用無量綱分析得到的流量公式計算所得流量與實測流量的相對絕對值誤差最大為4.941％，最小為3398％。并且得出連接漸變段為扭面時的泄流能力大，測流精度高，為跌水進口段較好的連接形式。 通過試驗驗證分析，發(fā)現(xiàn)跌水

4、的流量系數(shù)值除了與上游渠道水深、缺口的形式和連接漸變段的形式等因素有關(guān)外，還與缺口的厚度有著密切的聯(lián)系。本文通過建立兩無因次數(shù)M/ζ與δ·bc/H02之間的函數(shù)關(guān)系，得出在不同條件下流量系數(shù)的對數(shù)計算公式。并且得出流量系數(shù)M隨著流量的增大而增大；在相同的流量與相同的缺口厚度情況下，缺口寬度越大，流量系數(shù)越??；反之，若缺口寬度越小，則流量系數(shù)越大。在同一缺口厚度的情況下，佛汝德數(shù)Fr隨著缺口寬度的增大而增大；在相同缺口寬度的情況下，缺口的