寬頂堰

寬頂堰（Wide crest weir）是指堰的厚度為2.5～10倍堰上水頭、堰頂水面線有一段近似為水平段的堰。

基本介紹

• 中文名：寬頂堰
• 外文名：Wide crest weir
• 學科：水文地質學
• 特點：堰的厚度為2～10倍堰上水頭
• 性質：堰的一種
• 性質：堰頂水面線有一段近似為水平段

定義

寬頂堰是指堰壁厚度大於堰頂水頭2.5倍但小於10倍堰頂水頭的堰。這種堰的堰壁厚度對水流有明顯的頂托作用。堰的厚度為2.5～10倍堰上水頭、堰頂水面線有一段近似為水平段的堰。

主要特徵

進入寬頂堰頂部的水流因受堰在垂直方向的約束及進口局部水頭損失的影響，形成進口處第一次水面降落；之後由於堰頂對水流的頂托作用，有一段水面與堰頂幾乎平行，此堰頂平段水深h一般是未知的。實驗得出，h小於堰頂處臨界水深。寬頂堰流的水頭損失仍以局部水頭損失為主，沿程水頭損失可以忽略不計。此外，水流經橋墩之間、施工圍堰及無壓隧洞或涵洞時，也會形成寬頂堰流現象，並稱之為無坎寬頂堰流。水流進入橋孔、涵洞及圍堰時，進口附近一般發生縱向收縮，此收縮斷面水深h_c小於臨界水深，即h_c<h_k，呈急流狀態， 一般取h_c=ψh_k。

泄水能力計算

寬頂堰是平原地區水閘常採用的泄水建築物，它的泄水能力計算是水利工程設計和工程管理中的重要問題。平原地區上下游水位差比較小，寬頂堰的泄流常處於高淹沒泄流狀態，淹沒度對泄流能力有重要的影響。在高淹沒度條件下過堰流流態複雜，流量計算受淹沒度、流量係數、上下游水位的影響，過堰流量不易準確計算。高淹沒度條件下，平底寬頂堰流量有2個常用的計算公式，一些研究和實測數據表明，在相同條件，2個公式計算出的過堰流量相差10%以上，與實測資料有較大的誤差。因此，有必要對平底寬頂堰高淹沒條件下的流量計算進行深入的研究，以提高過堰流量計算的精度，保證過流建築物的安全。