U形渠道機翼形量水槽試驗研究.pdf

1、　　本文對灌區(qū)現(xiàn)有的常用量水設備進行了總結，并指出了這些量水設備的優(yōu)缺點及使用條件。在此基礎上，分析得出從經(jīng)濟實用、穩(wěn)定可靠角度出發(fā)，槽類量水建筑物應該是灌區(qū)最適合、最易大范圍推廣應用的量水設施，未來槽類量水建筑物的開發(fā)和研究，應該是解決灌區(qū)量水問題的主要途徑。在導師指導下，本文提出了一種新型的U形渠道量水槽，即機翼形量水槽，為了分析論證其在U形渠道上應用的可行性、實用性，并探討其量水特性，本文選取了8種不同收縮比的機翼形量水槽分別在西

2、北農(nóng)林科技大學教育部旱區(qū)農(nóng)業(yè)水土工程重點實驗室和水工廳進行了試驗研究，并取得了一定的研究成果?！　⊥ㄟ^試驗和理論分析得出機翼形量水槽在自由出流狀態(tài)下的兩種流量公式，流量公式僅與槽前水深有關，計算方便、簡單。兩種流量公式的測流精度高，其中系數(shù)法得出的半經(jīng)驗半理論流量公式測流平均誤差為1.07﹪，直接擬合法得出的流量公式測流誤差為0.97﹪，符合明渠測流規(guī)定的測流誤差不大于5﹪的規(guī)范要求。試驗結果表明：機翼形量水槽具有較高的臨界淹沒度。臨

3、界淹沒度高達0.88，高于U形渠道直壁式量水槽的臨界淹沒度(0.84)、半圓柱量水槽的臨界淹沒度(0.8)和巴歇爾量水槽的(0.6-0.8)。這種高淹沒度，更能在大范圍內(nèi)保證機翼形量水槽在自由出流狀態(tài)下工作。同時得出機翼形量水槽在小流量、小水深情況下，臨界淹沒度比大流量、大水深情況時相對大一些，一般可以不考慮淹沒的影響。試驗得出，收縮比對流量影響較大。同一水深下，收縮比較大的量水槽過流量較大，收縮比較小的量水槽過流量較小。機翼形量水槽的

4、流量與收縮比成正比，流量隨收縮比增大而增大，并且這種規(guī)律與U形渠槽水力條件無關；機翼形量水槽水頭損失比較小，水頭損失占U形渠槽上游總水頭的8﹪左右。佛汝德數(shù)Fr是衡量渠槽水流狀態(tài)的一個指標，堰槽測流一般要求佛汝德數(shù)Fr小于0.5，以保證不形成駐波能夠得到精確的水頭。試驗結果表明，機翼形量水槽佛汝德數(shù)Fr基本小于0.5，僅有個別點據(jù)數(shù)值稍大于0.5，符合測流要求。本文系統(tǒng)的提出并分析了機翼形量水槽在U形渠道上量水的特性和實際應用的可行性，