0.010H 0.040H 0.150H 0.22H H 0.112H 贴壁流动 通气管 P1 0.67H H 3H H 0.669H 由堰流计算公式
Q???smb2gH0???sb2gHm(1? 32无侧收缩的矩形薄壁堰出流水舌形状 无侧收缩的矩形薄壁堰自由出流水舌形状
32?v202gH)
32令m0?m(1??v202gH32)
32Q?m0b2gH (???s?1)
式中， m0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。 雷白克 (T.Rehbock)
m0?0.403?0.053H0.0007? PH1H?0.025m;H?2;P1?0.3 P1式中，P1为上游堰高，H 为堰上水头，均以米计算。
二、直角三角形薄壁堰流
当所需测流量较小 (例如 Q ＜0.1m3/s)时，若用矩形薄壁堰，则水头过小，误差大。一般
可改用三角形薄壁堰。堰口夹角可取不同值，但常用直角。
B 9.3.2 直角堰 H P2
Q?C0H5/2
C0?1.354?0.0040.2H?(0.14?)(?0.09)2 HBP1B； 0.1m?P1?0.75m 3B: 0.5m?B?1.2m
H,B,P 0.07m?H?0.26m；H?1:m；Q:m3/s; ?Q?1.4 Q第三节 实用堰流的水力计算公式
实用堰是水利工程中常见的堰型之一。作为档水和泄水建筑物，低堰常用石料砌成折线型，高的溢流坝一般作成曲线型。 实用堰的水力计算公式
Q???smb2gH0
32b边墩 d bd b边墩 闸墩
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
Q???smb2gH0
n 为孔数；b’ 为一孔净宽 b?nb'；??1侧收缩系数
32?s?1淹没系数
一、曲线型实用堰的剖面形状
Hd B C P1 m O P2 上游直线段：AB 堰顶曲线段：BC 下游直线段：CD，坡度 m = ctanα 下游河底连接段：DE D A α E
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
H?5m,r?(0.25~1.0)(Hd?zmax)
式中，Hd 溢流坝剖面设计水头； zmax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。
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
Hd uy v0 u x B θ ux P1 y ?x?uxt?u tcosθ??ux?ucosθ?假定经过B点，水流质点的流速为??????t 12u?usinθy?gt??y??2(yx)?k()n HdHdk?Hd4cos2?u2g2;n?2
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。
工程上，常通过试验研究，或适当修正矩形薄壁堰自由溢流水舌下缘曲线，得出堰顶曲线的坐标值。
1.克里格—奥菲采洛夫剖面（克－奥剖面）
我国以前常用，该剖面略嫌肥大，曲线坐标用用表给出，坐标点少，施工不便控制。其剖面设计方法可参考有关书籍。 2. Ogee 剖面
美国内务部垦务局在系统研究基础上推荐的剖面。该剖面参数均与行进流速水头、设计全水头有关，并考虑坝高对堰顶剖面曲线影响，适应不同坝高的堰剖面设计。Ogee 剖面的设计方法可参考有关书籍。 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。
0.292Hd 0.276Hd 0.175Hd O x y x R2 R3 R1 WE S 剖面设计方法 R1?0.50Hd,x1?0.175Hd R2?0.20Hd,x2?0.276Hd y /Hd= 0.5 ( x/Hd )1.85 R3?0.04Hd,x1?0.282Hd y
堰顶O点下游曲线 (yx)?k(n) HdHd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；Hd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Hd
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：
（1）Hd= Hmax可保证堰面不出现负压，但 H （2）如果Hd= Hmin，可得到较经济剖面。但H >Hd，堰面产生较大负压，严重时危及坝安全。 工程中经常采用：Hd = (0.75～0.95) Hmax，当H > Hd时，为真空剖面堰；当 H < Hd时，堰剖面堰稍偏肥大，为非真空剖面堰。 WES 剖面主要适用高溢流堰 原因：设计中并未考虑行近流速的影响，但有研究报告认为，WES 剖面可直接移用作低堰剖面。 二、WES剖面型实用堰的流量系数m 对于不同堰型，流量系数不同。水力设计时，可参考有关文献。对于重要工程需要通过模型试验确定。