水工设计计算文选
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5 水闸淹没出流的过流能力的简化计算

虽然,在计算机已比较普及的今天,联解式(13)和式(14)来确定矮堰的过水能力并不困难,但仍需耗费一定的时间。如果对图4的上游断面0-0和下游断面2-2建立能量方程,过水断面近似用bhs代替,则过流能力仍可用类似型式的公式表示,即

注意:式(15)中的流量系数φ′φ不同,它不仅已计及闸孔和门槽的水头损失,也包含了收缩断面后扩散段的水头损失。由于与它相应的计算水头差(H0-hs)小于与φ相应计算的水头差(H0-h1),故φ′值往往大于φ值。由式(2)和式(15)可得

在较理想情况下,能回收较多收缩断面后能量的φ′试验值见表2。毛昶熙[4]总结了大量工程整体模型试验资料后,认为φ′值主要与下游相对水深hs/H0有关:

对无消能工平底闸

对有消能工平底闸

对于常规的水闸,在通过设计洪水时往往淹没度较高。例如当hs/H0=0.9~0.95时,按式(17)计算的φ′为0.96~0.98,按式(18)计算的φ′为0.94~0.97,变化不大。用式(15)计算过流能力的精度远高于式(1)。