水景构筑物的基础知识
水景构筑物的基础知识
水景常用“堰” 堰流及其特征 ()堰和堰流 在明渠流中,为控制水位或控制流量而 设置构筑物,使水流溢过构筑物的流动称 为堰流,该构筑物称为堰。由于堰对水流 的约束,使堰前水位壅高;然后水在堰上 的水位跌落,流过堰顶
水景常用“堰” 堰流及其特征 （一）堰和堰流 在明渠流中，为控制水位或控制流量而 设置构筑物，使水流溢过构筑物的流动称 为堰流，该构筑物称为堰。由于堰对水流 的约束，使堰前水位壅高；然后水在堰上 的水位跌落，流过堰顶
堰流的水力特性 (1)堰的上游水流受阻,水面壅高,势能增大 在堰顶上由于水深变小,速度变大,使动能增 大,在势能转化为动能过程中,水面有下跌的 现象; 2)堰流一般从缓流向急流过渡,形成急变流。 因此堰流的水力计算主要是局部阻力,其沿程 阻力可忽略; (3)水流在流过堰顶时,一般在惯性的作用下 均会脱离堰(构筑物),在表面张力的作用 下,具有自由表面的液流,水流会收缩
堰流的水力特性 (1)堰的上游水流受阻，水面壅高，势能增大； 在堰顶上由于水深变小，速度变大，使动能增 大，在势能转化为动能过程中，水面有下跌的 现象； (2)堰流一般从缓流向急流过渡，形成急变流。 因此堰流的水力计算主要是局部阻力，其沿程 阻力可忽略； (3)水流在流过堰顶时，一般在惯性的作用下 均会脱离堰(构筑物)，在表面张力的作用 下，具有自由表面的液流，水流会收缩
(=)堰的分类 般以堰顶的宽度3与堰上水头H的比值来进行 类 0冒 ①薄辟堰 /H≤0.67 水舌离开堰顶后, 在重力作用下, 自然回落。 薄壁堰
（二）堰的分类 一般以堰顶的宽度δ与堰上水头H的比值来进行 分类 ① 薄壁堰 δ／H≤0.67 特点： 水舌离开堰顶后， 在重力作用下， 自然回落。 薄壁堰 δ
②实用堰(0673/H≤25) 特点:①堰顶的宽度大于薄壁堰,堰顶的宽度对 水流有一定的影响,堰上的水流形成一连续的 降落状。 ②实用堰的剖面有连续的曲线型(见下 图(a)和折线型[下图(b)。在实际的水利工程 中,溢流坝一般都采用实用堰。 实用堰
② 实用堰（0.67＜δ／H≤2.5） 特点：① 堰顶的宽度大于薄壁堰，堰顶的宽度对 水流有一定的影响，堰上的水流形成一连续的 降落状。 ② 实用堰的剖面有连续的曲线型〔见下 图(a)]和折线型[下图(b)]。在实际的水利工程 中，溢流坝一般都采用实用堰。 实用堰
③)宽顶堰(25<8/H≤10) 特点:①堰顶的宽度较大,对水流有显著影响; ②水流在进入堰顶时形成一次跌落后,水 流受堰顶较寬的影响,形成一段与堰顶近乎平 的水流 ③如下游的水位较低水流在流出堰顶时 将产生第二次跌落 宽顶堰
③ 宽顶堰（2.5＜δ／H≤10） 特点：① 堰顶的宽度较大，对水流有显著影响； ② 水流在进入堰顶时形成一次跌落后，水 流受堰顶较寬的影响，形成一段与堰顶近乎平 行的水流； ③ 如下游的水位较低水流在流出堰顶时 将产生第二次跌落。 宽顶堰
(三)瀑布、叠流、水帘、水盘等构筑 物的表面溢流计算 按其堰口形式选择类似堰形进行 )常用堰形为宽顶堰(进水口分无侧面收缩 有侧面收缩,堰墙分直角、圆角、斜角 和斜坡等)薄壁堰,均为非淹没流
（三）瀑布、叠流、水帘、水盘等构筑 物的表面溢流计算 按其堰口形式选择类似堰形进行计算 1)常用堰形为宽顶堰（进水口分无侧面收缩 和有侧面收缩，堰墙分直角、圆角、斜角 和斜坡等）薄壁堰，均为非淹没流
2)各种流的基本计算公式 g=K,H3/2 V=KH1/2 式中q—溢流量(m3/hm); V堰上流速(m/s); K1、K2与堰形有关的系数; H堰上静水头(m)
2)各种堰流的基本计算公式 q=K1 H 3/2 V=K2 H 1/2 式中 q——溢流量（m 3/h·m）； V——堰上流速（m/s）； K1、K2——与堰形有关的系数； H——堰上静水头（m）
3)最常用的宽顶堰和薄壁堰的计算表见附录S表 S3和S-4 4)堰上静水头值由设计人根据要求的观瞻效果、 跌落高差大小、水膜不断开高度等因素确定
3）最常用的宽顶堰和薄壁堰的计算表见附录S表 S-3和S-4。 4) 堰上静水头值由设计人根据要求的观瞻效果、 跌落高差大小、水膜不断开高度等因素确定
(四)水盘、壁流、水帘等的孔口,常 用管嘴出流,可按孔口和管嘴形式选择, 选择适当的出流公式进行计算。 1)常用孔口为薄壁直边孔口,常用管嘴 为直线形、流线形和收缩形外管嘴及直线 形内管嘴
（四） 水盘、壁流、水帘等的孔口，常 用管嘴出流，可按孔口和管嘴形式选择， 选择适当的出流公式进行计算。 1）常用孔口为薄壁直边孔口，常用管嘴 为直线形、流线形和收缩形外管嘴及直线 形内管嘴
