西北农林科技大学：《水力学》课程教学课件（打印版）第八章 堰流及闸孔出流 Flow over weirs and flow under sluice gate

Hydraulics 水力学 第八章堰流及闸孔出流 Flow over weirs and flow under sluice gate 吕宏兴

§8堰流、闸孔出流的水力计算 水利工程中为了泄水或引水，常修建水闸或溢流坝等 建筑物，以控制河流或渠道的水位及流量。 水流受闸门控制而 从建筑物顶部与闸门下 缘间孔口流出时，这种 水流状态叫做闸孔出流 当顶部闸门完全开 启，闸门下缘脱离水面， 闸门对水流不起控制作 用时，水流从建筑物顶 部自由下泄，这种水流 状态称为堰流

阻挡水流、壅高水位、并使水流在其上流过的泄水建筑物称为堰。 堰主要用于控制水库或河渠的水位、宣泄洪水或引水

闸也具有阻挡水流、雍高水位的作用，但它使水流从闸门底缘和闸 底板（或闸底坎）之间的孔口流出，更具有灵活调节流量的特点， 因此，在许多溢洪道进口、引水渠渠首、输水洞或泄洪洞末端常设 置闸门以控制水位与流量

实用堰流 孤型闸门闸孔出流

堰流及闸孔出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。 堰闸出流水力特性 堰流演示 堰闸水力计算

既能挡水，又能过水的水工建筑物，称为堰。 闸孔出流 。都是上游壅水，水 流在重力作用下运 堰 流 堰流不受闸门控制 动，将势能转化为动 水面为一条光滑的 能的过程； 曲线，而闸孔出流 都是急变流，能量 受闸门的控制，水 闸孔出流 损失主要是局部水头 面在闸门处不连续。 损失

玻璃水槽实用堰堰流现象

实际上，对于明渠中具有闸门控制的同一过流建筑 物而言，在某种条件下出流属于堰流，在另外的条件下 也可以变成闸孔出流。 这种水流的转化条件除与闸孔的相对开度：有关 外，还与闸底坎及闸门（或胸墙）的型式有关。 另外，上游来流是涨水或降水也影响流态转换的界 限值。 下列数值，可作为判别的大致界限：

堰流和闸孔出流的判别条件： 闸底坎平顶堰时 分≤065为同孔出流， 分>06的 为堰流： 闸底坎为曲线型堰时 行05为间孔出流： 月>075为堰流： 式中：e为闸孔开度：H为从堰顶算起的闸前水深