堰高

為利用水資源，人們常在河流中興建水工建築物，使建築物上游水位壅高。當上游水位超過建築物頂部時，水將由其上溢流而過，泄至下游。在水力學中，把頂部溢流的壅水建築物稱為堰。堰高是指堰體上緣的最低高程與堰底板或上遊河床高程之差。

基本介紹

• 中文名：堰高
• 外文名：weir height
• 學科：水力學
• 定義：堰頂與堰底高度之差
• 有關術語：堰
• 影響：堰流

簡介

堰高是指堰頂與堰底高度之差或指擋水圍堰最大高度。在水工建築物中，堰高與堰的作用有關，如常見的薄壁堰、和寬頂堰，不同的堰作用場合不一樣，因此堰高的設計也是不一樣的。堰高影響著堰流的流量及形狀。

堰

溢流堰的簡稱。頂部可擋水、溢流的水工建築物。水利工程中，通常指較低的溢流壩。用以控制水流，抬高水位，以便引水灌溉、發電或改善河道通航條件;枯水期擋水，洪水期通過堰頂溢流，下泄洪水。按堰頂厚度分類，有寬頂堰、薄壁堰及實用堰。按結構分類，有固定堰及活動堰。前者用混凝土、塊石或木框填石等做成;後者用木料或鋼材等做成，洪水期可以放倒泄洪。按在河、渠中位置分，有攔截河、渠、垂直水流方向的正堰;與水流斜交的斜堰以及築在河、渠側岸，旨在分泄河、渠中多餘水量的側堰等。用於河槽、渠道或水槽中量測過水流量的稱量水堰。

薄壁堰

當δ/H≤0.67 時，堰頂寬度較小，堰前的水流由於受堰壁的阻擋，在慣性的作用下，水舌下緣的流速方向與堰壁邊緣切線方向一致。水舌離開堰頂後，在重力的作用下，自然回落。因此，堰頂與堰上水流只有一條線的接觸，堰寬對水流無影響，這種堰稱為薄壁堰。薄壁堰主要作為測量流量的設備。按堰口形狀的不同，薄壁堰可分為矩形薄壁堰、三角形薄壁堰和梯形薄壁堰。三角形薄壁堰一般用於測量較小的流量，矩形和梯形薄壁堰常用於測量較大的流量。

實用堰

當 0.67<δ/H≤2.5 時，堰頂的寬度較大，回落水舌受到堰寬的影響，因此堰頂與堰上水流是面的接觸，這樣的堰稱為實用堰。實用堰的剖面有連續的曲線型，和折線型。實際的水利工程中的溢流壩一般都採用實用堰。

寬頂堰

堰頂厚度δ介於2.5H與10H(H為堰上水頭)之間的堰。此時水流受到明顯頂托作用。流近堰頂的水流，因受堰頂垂直方向的約束，過水斷面減小，流速加大，動能增加而勢能減小，產生局部能量損失，在堰進口附近出現水面跌落。當2.5H<δ<4H時，水面稍微降落，而當4H<δ<10H時，水面顯著降落，堰頂出現水面線近似水平的流段，但這兩種堰頂厚度的變化並不影響泄流量。在工程中不論有無堰坎，只要2.5H<δ<10H，即使水流在水平面內收縮，如橋孔、隧洞、涵管，也屬寬頂堰流。

堰流

堰流是指堰流是水流受堰體或兩側邊牆束窄的阻礙，上游水位壅高，水流經過堰頂溢流下泄，其溢流水面上緣不受任何約束而為連續的自由降落水面的水流狀態。堰流是自由面連續的明渠急變流，具有明顯的水面降落，並伴有局部水頭損失。或是無壓緩流流經堰頂時出現上游水面壅高而後降落的局部水力現象。由於過堰水流在堰頂上的流程較短，故以局部水頭損失為主，其水力計算內容為決定堰頂水深，堰寬及堰的泄水能力。同時，對於自由出流、淹沒出流、有側收縮與無側收縮及堰的類型在計算中均應區別對待。不同的堰壁形式及堰頂厚度，堰流的性狀也不一樣。下游水位超過一定界限會影響過堰流量，這時的堰流叫做淹沒堰流；在此界限以下不影響過堰流量的堰流叫做自由堰流。