梯形渠道分流量及其影响因素初探
2020-06-01分类号:S277
【部门】西北农林科技大学旱区农业水土工程教育部重点实验室
【摘要】[目的]研究梯形主渠分水口水流形态,分析分水口附近水面变化规律以及分水口水头损失,建立矩形支渠分流量公式,为灌区量水技术的精确化提供支持。[方法]对灌区广泛应用的梯形渠道90°分水口进行分流试验研究,采用分流模型试验设置了5种梯形主渠来流量Q_1,每种Q_1下又设置5种分流比,共进行25组试验,通过9个控制断面的水深变化分析其水面线变化,规律以及矩形支渠分流量系数(m)与断面Ⅰ傅汝德数(Fr_1)的关系;根据矩形支渠分流量Q_2与主渠水深和傅汝德数的相关性,建立Q_2的计算公式,并对上游傅汝德数和分水口水头损失进行了探讨。[结果]当Q_1为26.40和33.17 L/s时,5种分流比下梯形渠道水深的变化规律基本一致,即水深在分水口附近变化很大,水位在分水口口门处有所下降,接近分水口下唇时略有壅水,最大相对壅水高度为上游水深的0.18倍。在同一Q_1下,Fr_1与m之间呈较为明显的负相关关系。随着分流比的增大,相对水头损失减小,最大相对水头损失为26%;当分流比大于0.6时,相对水头损失保持在较低水平,有利于支渠引水。[结论]最终建立的Q_2与水位关系式的决定系数大于0.9,操作简便。梯形渠道90°分水口的分流比控制在0.6左右时相对水头损失最小,该分流比为利用分水口实现流量一体化测控提供了参考。
【关键词】梯形渠道 分水口 分流比 傅汝德数 水头损失
【基金】“十三五”国家重点研发计划项目(2016YFC0400203);; 国家公益性行业(农业)科研专项(201503125)
【所属期刊栏目】西北农林科技大学学报(自然科学版)
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