台阶式溢洪道相对流速变化规律研究

作     者：马世浩 刘韩生 MA Shi-hao;LIU Han-sheng

作者机构：西北农林科技大学水利与建筑工程学院陕西杨凌712100 

出 版 物：《中国农村水利水电》 (China Rural Water and Hydropower)

年 卷 期：2021年第11期

页      面：192-197,208页

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 081502[工学-水力学及河流动力学] 0815[工学-水利工程] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主　　题：台阶式溢洪道 无因次数 试验研究 相对流速 线性规律 

摘      要：流速是台阶式溢洪道长期以来研究的重要问题,主要是直接分析流速变化特性,但其规律复杂,不便应用。本文着重研究相对流速变化规律,对台阶式溢洪道相对流速进行因次分析,引入相对台阶流速、相对临界水深和断面位置无因次数,通过五个不同坡度的模型试验,分析相对台阶流速与相对临界水深、断面位置无因次数、坡度之间的关系。结果表明阶式溢洪道相对台阶流速与断面位置无因次数呈良好的线性关系,且不论相对临界水深、坡度如何变化,相关性始终较高,直线斜率与坡度呈线性递增关系,与台阶溢洪道无因次数的呈幂函数递减关系,依据这些规律拟合出斜率关于相对临界水深、坡度的经验公式。相对流速良好的规律性对于认清台阶的存在对水流的改变具有重要意义,为台阶式溢洪道复杂水力特性计算提供了新方法,并以水面线为例进行了计算。