摘要：针对平板量水设施缺乏适用性广泛的流量计算模型,该文从2个角度提出流量估算模型,首先分析绕轴自由旋转薄平板在水中的受力,根据升力简化为竖直方向静水压力设想,提出压力体计算假设,根据动量定理与力矩平衡公式得到了流量、角度、水深三者的理论关系式,通过U型和矩形渠道进行试验,验证假设合理性;根据闸孔出流流量公式针对矩形渠道建立闸孔出流半径验计算模型,拟合得出半径验流量公式。对于第1种模型,对于U型渠道,2种压力体假设均适用于流量计算,除流量小于10 L/s时,相对误差超过10%,其他均小于10%,流量大于17 L/s时误差均在5%左右;对于矩形渠道,仅假设1适用流量计算,假设2不成立,应用假设1计算压力体时,当流量较小(10 L/s左右)时的个别工况误差会偏大,大部分工况下计算误差均小于10%;对于闸孔出流计算模型,计算流量与实测流量之间最大误差不超过18%,大部分工况下计算误差在10%以下。当悬垂薄平板与明渠横断面等大时,来流量与偏转角度存在单值对应关系,角度随着来流量的增大而增大;同一流量下,板前后水深比、板前与下游水深比分别与偏转角度呈现出单独的函数关系,板前后水深比、板前与下游水深比随着平板偏转角度的增大而减小,但减小幅度变缓。对于不同流量,板前后水深比、板前与下游水深比随着角度增大而增大,但增大幅度变缓。研究可为灌区量水设施设计及应用提供新思路。

摘要：基于动量定理进行新型明渠简易平板量水装置设计,探究不同形状量水平板的水力性能差异,确定量水平板的较优几何形状。利用静力学原理对矩形明渠量水平板偏转角度与流量关系进行理论分析,发现其具有单值对应关系。通过矩形、T形、倒"山"形和Π形4种板形量水平板过流试验,分析建立了各板形平板偏转角度与流量的线性关系式,相关性高;各量水平板的水头损失均未超过3 cm,损失较小;根据测流范围、水头损失及测流稳定性分析确定T形板为较优板形;通过对不同收缩比的T形量水平板过流试验,建立了不同收缩比T形量水平板偏转角度与流量的关系式。根据测流范围、水头损失以及测流稳定性分析,T形量水平板适宜收缩比为0.5~0.6。