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灌区量水槽试验与数值模拟研究

苏华英  
【摘要】: 灌区量水作为灌区水资源优化配置和现代化管理的基本手段,正日益得到普遍重视。近几年来,随着经济自立灌排区的试点和推广,使得灌区的量水任务更加繁重;同时,对灌区的量水建筑物提出了更高的要求。 在农业灌溉和工业及生活取水明渠计量中,如何进一步提高测量精度、扩大测量范围以及增强量水设施的排污排沙能力等都需进行深入研究。本文结合长喉道量水槽和无喉道量水槽在四川省升钟灌区南充干渠上的设计应用,在现有量水设施的基础上提出了一种新的适于矩形渠道的V形直壁式量水槽,并对其进行了理论分析、模型试验和数值模拟研究。主要研究成果和结论如下: (1)对现有量水设施的研究现状进行了较为系统的总结和归纳。 (2)对长喉道和无喉道量水槽在升钟灌区南充干渠上的应用进行了设计研究。 (3)利用临界水深理论,结合能量方程对新型的V形直壁式量水槽的量水原理进行了理论分析,并推导出了相应的流量计算公式。通过模型试验,对V形直壁式量水槽体型进行了优化,并率定了理论公式中的流量系数的关系式。实测表明,V形直壁式量水槽的测流关键是在喉道段形成临界水深;当体型确定之后,根据上游行近断面的水深,就可以用理论公式算出此时通过量水槽的实际流量。


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