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weir

賴經都
2002年12月
力學名詞辭典

名詞解釋:  堰是橫跨於明渠槽之溢流型缺口構造物,用於量測流量,或控制水流之用。以缺口之形狀分類,則有矩形、三角形、梯形、圓形、拋物線形,或其他幾何形狀之堰。以堰頂側形狀分類,則有尖銳緣堰及寬闊頂堰。堰之缺口有單側束縮、有兩側束縮、或無束縮。溢流堰頂上之水流有自由流或潛沒流,依下游水面是比堰頂低或高而定。假若潛沒之程度不大,對流量之減少不甚重要。當潛沒程度是0.2倍堰上水頭(h),流量減少約為2%,若為0.5h時,減少約為15%。   銳緣堰:不束縮缺口的尖銳頂堰為標準的堰。其設計平常依照下列幾個基本原則:(1)堰板為垂直,上游板面為平滑;(2)堰頂為水平與流向成直角。堰頂必須尖銳使水流可以自由跳開頂端,並且以可預測的形狀跳開;(3)水舌上、下緣之壓力均為大氣壓力;(4)引水道斷面應為均勻而水表面不應有水波;(5)渠道側面應垂直平滑而延長到堰頂下游。   假若來流速度為可忽略,流量Q可以表為 ,L為堰長;h為堰頂上之水頭;Cd為流量係數;Le=L+KL,KL為渠寬調整因素(為束縮比率之函數);he為有效水頭;w為基於槽底之堰頂高度。   三角堰:缺口張角為θ,其流量公式為Q=Cd.(8/15).√2q(tanθ/2)h25上式中,Cd為經實驗決定的係數。   梯形堰:可看做三角堰與不束縮矩形堰之組合。此種堰對各不同側面傾斜度之流量係數須經試驗測定。   寬頂堰:當堰頂之寬度甚小(相對於h),水舌通常可以完全跳開頂而其效果與銳緣堰相似。當堰頂寬度甚大(,水舌之形狀漸變,而使銳緣堰係數已不能應用。單位寬度(橫跨水流方向)流量q之公式則為q=Cdh1.5;Cd為流量係數。

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