如图所示,在矩形断面河道上,有一单孔的与渠道等宽的泄水闸,已知闸前水深H=4m,闸门开度e=1m,闸下游水深ht=2m
如图所示,在矩形断面河道上,有一单孔的与渠道等宽的泄水闸,已知闸前水深H=4m,闸门开度e=1m,闸下游水深ht=2m,闸门宽度b=2m,闸门的流速系数,堰流的流量系数m=0.34,闸孔出流的流量系数μ=0.60-0.18e/H,不计行进流速,试求:
(1)通过水闸的流量,并判别闸下是自由出流还是淹没出流。
(2)判断闸下游的水流衔接形式,并判断闸下是否要建消能工。
因为e/H=1/4=0.25<0.65,所以是闸孔出流。
可得:μ=0.60-0.18e/H=0.60-0.18×0.25=0.555
由于忽略行近流速,所以:H=H0
假定自由出流,则:
(m3/s)
单宽流量:q=Q/b=9.83/2=4.914(m2/s)
收缩水深公式:
迭代公式:
可得:hc(0)=0→hc(1)=0.566m→hc(2)=0.611m→hc(3)=0.615m→hc(4)=0.616m
取hc=0.616m,则:
(m)
由于=2.576m>ht=2m,所以是远驱式水跃衔接,也验证了是自由出流,所以假设正确,需设置消能工。