U形渠道平底抛物线形无喉槽的设计与应用

渠道工程在灌溉中具有重要作用,长期以来,地面输水渠道断面样式多以梯形和U形以及复合断面等为主,但由于渠道衬砌率不高,灌溉水利用系数偏低,量水设施落后,输水损失较大.本文结合实际,介绍了适合u形渠道测流的平底抛物线形无喉量水槽的测流原理、结构组成和设计方法,可供灌区单位参考.     

U形渠道圆柱体量水槽研究

基于前人圆柱体量水槽测流原理分析，得出了底部为圆弧两侧为斜坡的U形渠道圆柱体量水槽的流量理论计算公式，提出其流量校正系数可以由相对能量(上游水头与底部弧段弦长之比)的函数求得，并根据试验资料建立了相对能量和相对流量(实际流量与计算流量之比)的无因次关系式。并在试验水槽中进行了标定，试验表明：相对能量和相对流量具有非常好的相关关系，量水槽的测量相对误差为3.78%，最大淹没度为0.84，量水槽的断面收缩比建议采用为0.57～0.69。该种量水槽具有结构简单，施工制作容易，可以拆卸，不产生淤积，使用方便。     

平底抛物线形无喉段量水槽试验研究

本文通过三种文丘利槽的初步研究，推荐其中适合曲线形渠道测流的平底抛物线形无喉段量水槽，与传统文丘利槽相比，它具有显著优点：１过流能力强，低水位测流精度高；２方便泥沙及漂浮物通过；３结构简单，呈良好流线形，工程量小；４具有较高的临界淹没度和可变的喉口断面收缩比。文中考虑喉口控制断面动水压力分布特征并根据喉口面积收缩比的概念，推导出槽前水深与流量计算公式：通过在Ｕ型渠道上的室内外试验和计算机仿真，给出     

U形渠道直壁式量水槽体型优化的研究

对U形渠道量水槽进行了选型,在选型的基础上,提出以U形渠道直壁式量水槽作为本研究的优选体型,并对U形渠道直壁式量水槽的体型、喉道长度、喉道宽度、过渡段长度、水尺位置、设计方法进行了优化研究,所得结果已在工程实践中应用,取得了良好的经济效益和社会效益。     

U形长喉道量水槽的试验研究及其应用

本文介绍了利用 U 形水槽的特点,并以佛氏数 Fr<0.5作为控制指标而研制成的一种适合于 U形渠道的量水建筑物。对该量水槽的结构、特性、流量计算方法作了阐述,并为方便推广应用而编制了量水手册。     

抛物线形量水槽设计与应用

随着灌区管理体制和农业水价改革的推进,采用精确量水技术计量收取水费已经成为实现科学灌溉管理和农业节水的重要手段。抛物线形量水槽是一种适用于任何形式U形渠道测流的量水设施。本文介绍了抛物线形量水槽的结构形式及流量计算,提供了不同规格U形渠道抛物线形量水槽的选型设计方法,阐述了量水槽的应用限制及安装施工,便于灌区生产单位使用。     

陡坡U型渠道量水槽适宜收缩比研究

为了找到对坡度大于1/200的U型渠道量水槽较为适宜的收缩比,以椭直形量水槽为研究对象,选择4种规格、6种坡度的U型渠道,设计7种收缩比开展了灌区田间试验。基于量纲分析法推求相对流量和相对水深的函数关系,并结合田间试验数据拟合出量水槽的流量公式,对比分析了量水槽的测流精度、佛汝德数和壅水高度。结果表明：坡度大于1/100时,量水槽无法测流;对于坡度在1/200～1/100之间的U型渠道,当量水槽的收缩比控制在0.550～0.580时,槽前佛汝德数均小于0.5,测流精度较高,平均相对误差为2.22%,最大相对误差为5.0%,槽前最大壅水高度为16.6 cm,不影响渠道的正常运行。研究成果可为陡坡U型渠道量水槽选择适宜的收缩比提供参考。     

灌区小型梯形渠道圆直形量水槽试验

为了缓解灌区小型梯形渠道量水设施短缺的问题,设计了一种简易的圆直形量水槽.通过π定理推导量水槽流量的函数关系式,在3条梯形渠道上选用5种收缩比进行现场试验,分析了圆直形量水槽的量水性能指标.结果表明:基于π定理和灌区现场试验得到的流量公式平均相对误差为2.32％;对于坡度大于1/300的梯形渠道,量水槽收缩比小于0.5...     

U形渠道的水跃计算

由于在U形渠道中不可避免地存在陡槽及跌坎,因此U形渠道中的水跃是较常见的水力现象。关于U形渠道中的水跃计算,目前还很少见到有关文献报告,本文试图对这一问题进行分析研究。     

U形渠道直壁槽式量水堰的施工方法

U形渠道已在我省大量应用。做好U形渠道的量水设施是搞好灌区经营管理,提高经济效益,实行按方收费的重要环节,也直接关系着千家万户的切身利益。本文就如何做好U形渠道直壁槽式量水堰施工作一介绍。 U形渠道直壁槽式量水堰是陕西机械学院水利水电科研所、省水利水保厅、三原县清惠渠管理局共同试验研究的,有弓底形和三角底形两种形式,它不改变原渠底比降,和U形渠连接自然,省工省料。测流精度高。并已制成“量水手册”,易被群众掌握。已由省水利厅主持进行了鉴定。一、量水堰结构尺寸的确定 U形渠道直壁槽式量水堰是由两端过渡段、喉遭段和上、下游水尺组成.各部结构尺寸为: 1、两端过渡段均为椭圆曲线,其方程为:     

U型渠道中直角三角形量水槽体型设计

量水槽体型设计是量水槽应用于灌区的重要环节,目前尚无完善的体型设计标准可依。为解决直角三角形量水槽实际应用中的体型设计问题,提出以淹没度、壅水高度和上游弗劳德数的限制条件为标准的量水槽体型设计准则。在2种型号、3种坡度的U型渠道上,利用钢模板修建5座直角三角形量水槽进行灌区试验;建立了包含渠道坡度的流量公式,拟合了淹没阈值、壅水高度和上游弗劳德数的经验公式。研究表明：含有坡度的流量公式精度较高,平均相对误差仅为1.88%,相对误差的最大值为5.56%,相对误差在±5%范围以内的数据比例为98%;拟合得到的3个经验公式描述了淹没阈值、壅水高度和上游弗劳德数与量水槽喉口宽度之间的定量关系,可用于量水槽体型设计。基于体型设计准则和经验公式,建立了最大流量和最小流量下淹没度小于相应淹没阈值、最大流量下壅水高度小于渠道岸顶超高、最小流量下上游弗劳德数小于0.5的直角三角形量水槽体型设计方法。研究成果可为类似量水槽体型设计提供参考。     

考虑底坡影响的U形渠道量水槽流量公式研究

渠道底坡是影响输水能力的重要因素,但量水槽流量公式往往忽略渠道底坡。为了探究渠道底坡对流量公式的影响,以三角形量水槽为研究对象,在6种底坡的U形渠道上开展田间试验。应用能量方程式推求了流量的理论公式,基于量纲分析法分别建立不包含和包含渠道底坡的流量公式,探讨渠道底坡影响流量公式的范围。流量的理论公式表明渠道底坡是影响量水槽流量公式的因素之一。与不包含渠道底坡的流量公式相比,包含渠道底坡的流量公式测流精度显著提高,平均相对误差从2.92%降低至1.65%,最大相对误差从12.22%减小至7.37%,相对误差绝对值小于5%的比例从80.94%提升至95.89%。渠道底坡影响三角形量水槽流量公式的范围界定为1/100～1/1200,当渠道底坡小于1/1200时可以忽略。量水槽流量公式应考虑渠道底坡的影响。     

立方抛物线形渠道水力最优断面研究

根据明渠均匀流理论, 推求了立方抛物线形渠道正常水深与流量的关系的计算公式及其水力最优断面所满足的条件.与其它形式断面渠道的比较结果表明, 立方抛物线形断面渠道也是一种水力较优的输水渠道.