矩形渠道便携式三角形中央量水槽水力性能研究

作     者：郭星辰 原常聪 王富有 马合木江﹒艾合买提 金鹏 李军波 陶洪飞 

作者机构：新疆农业大学水利与土木工程学院 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室 昌吉市水利管理站(三屯河流域管理处) 

出 版 物：《灌溉排水学报》 (Journal of Irrigation and Drainage)

年 卷 期：2024年

学科分类：082802[工学-农业水土工程] 08[工学] 0828[工学-农业工程] 09[农学] 0815[工学-水利工程] 0903[农学-农业资源与环境] 

基　　金：新疆维吾尔自治区重大科技专项(2022A02003) 新疆水利工程安全与水灾害防治重点实验室研究项目(ZDSYS-YJS-2022-22) 新疆维吾尔自治区人民政府公派出国留学成组配套项目 新疆水利科技项目(XSKJ-2022-16) 

主　　题：矩形渠道 三角形中央量水槽 量纲分析 水力性能 流量计算公式 

摘      要：【目的】探究便携式三角形中央量水槽在末级矩形渠道中量水的适用性。【方法】开展6组流量（112～336m3/h）、4组量水槽顶角角度（45°～90°）、3组量水槽收缩比（0.375～0.625）的物理试验，通过理论计算和分析得到不同工况下的水面线、佛汝德数、壅水高度、水头损失等水力性能相关参数，分别采用水力学法和量纲分析方法推导流量计算公式。【结果】水深的沿程变化可分为4个区域：上游壅水区、剧烈变化区、跃后过渡区、下游稳定区，上游傅汝德数介于0.21～0.39，壅水高度介于4.28～18.53 cm，水头损失比为7.13%～32.82%；基于水力学法和量纲分析方法推导的流量计算公式相对误差分别为-5.98%～5.02%、-3.23%～2.03%。确定距离量水槽喉口上游0.5 m处为三角形便携式中央量水槽上游水深测流断面；基于量纲分析方法建立的便携式三角形量水槽流量计算公式更具优势，其测流精度相对于其他形式量水槽较高。【结论】便携式三角形中央量水槽收缩比取0.5～0.625时水力性能较优；从多个水力性能参数方面综合考虑，顶角角度取60°时水力性能较优。便携式三角形中央量水槽在保证简单结构的同时兼顾了较好的水力性能。