梯形渠道分流量及其影响因素初探

发布时间：2021-11-27 16:21

　　【目的】研究梯形主渠分水口水流形态,分析分水口附近水面变化规律以及分水口水头损失,建立矩形支渠分流量公式,为灌区量水技术的精确化提供支持。【方法】对灌区广泛应用的梯形渠道90°分水口进行分流试验研究,采用分流模型试验设置了5种梯形主渠来流量Q₁,每种Q₁下又设置5种分流比,共进行25组试验,通过9个控制断面的水深变化分析其水面线变化,规律以及矩形支渠分流量系数（m）与断面Ⅰ傅汝德数（Fr₁）的关系;根据矩形支渠分流量Q₂与主渠水深和傅汝德数的相关性,建立Q₂的计算公式,并对上游傅汝德数和分水口水头损失进行了探讨。【结果】当Q₁为26.40和33.17 L/s时,5种分流比下梯形渠道水深的变化规律基本一致,即水深在分水口附近变化很大,水位在分水口口门处有所下降,接近分水口下唇时略有壅水,最大相对壅水高度为上游水深的0.18倍。在同一Q₁下,Fr₁与m之间呈较为明显的负相关关系。随着分流比的增大,相对水头损失减小,最... 

【文章来源】：西北农林科技大学学报(自然科学版). 2020,48(12)北大核心CSCD

【文章页数】：8 页

【部分图文】：

梯形主渠来流量相同分流比不同时主渠道靠近分水口处水深的变化

由式(11)确定的矩形支渠分流量系数m与其实际值m0相比,相对误差大部分在10%以内,平均相对误差为5%。当分流比为0.24,0.25,0.26和0.28时,相对误差均超过10%,其中最大相对误差为16%。本研究中这4种工况的H/P均小于0.86,说明本计算式不适用于低水头工况。图6给出了H/P与m的关系图。由公式(7),可知Q2计算公式为:

图4 分流比R与相对水头损失的关系刘学军等[9]采用动量定理进行推导,建立了支渠分水计算公式,找到了分流比与傅汝德数比、水深比、渠宽比等影响因素的关系式,该公式对取水角为锐角时的分水口测流具有较好的计算效果。本试验中梯形主渠底宽和矩形支渠宽度不变,采用SPSS软件,通过拟合寻找分流比与水深的关系。表2给出了不同Q1下分流比R与H的计算公式。

【参考文献】：
期刊论文
[1]矩形渠道分水口分流规律及影响因素[J]. 刘海强,王文娥,胡笑涛,薛城.  中国农业大学学报. 2018(09)
[2]基于不同断面形态的直角分流口处局部损失研究[J]. 李涛,邹健,曲少军,刘哲,任智慧,田文君.  水力发电学报. 2017(06)
[3]基于非恒定水流模拟的灌区明渠水力响应特征分析[J]. 李抗彬,沈冰,李智录,郝改瑞.  农业工程学报. 2015(10)
[4]不同角度分水口流动特性的数值模拟[J]. 薛海,王宇,刘文静,董明家.  华北水利水电学院学报. 2013(02)
[5]弯道凹岸横向取水口水力特性的试验研究[J]. 张鹤,赵青,张黎,吕晓慧.  东北水利水电. 2011(05)
[6]明渠岸边侧向取水的“取水角效应”研究[J]. 杨帆.  中国水利水电科学研究院学报. 2008(01)
[7]灌区水资源高效利用调控理论与技术研究进展[J]. 邵东国,刘武艺,张湘隆.  农业工程学报. 2007(05)
[8]灌区引水口水沙运动与引沙比探讨[J]. 梁志勇,徐永年.  灌溉排水. 2000(01)
[9]直角分水口水流形态的实验研究[J]. 罗福安,梁志勇,张德茹.  水科学进展. 1995(01)
[10]直角分水口分水宽度的实验研究[J]. 罗福安,梁志勇,张德茹,徐永年.  泥沙研究. 1994(04)

硕士论文
[1]渠系分流口区域三维流场特征的研究[D]. 景琪.西北农林科技大学 2017



本文编号：3522646