急流越过矩形墩的流态及自由水面

本文通过系统的物理模型并结合理论分析的方法研究了越过矩形墩的水流流态及墩上游自由水面特性。应用动量方程推导了墩前水跃旋滚与急流飞越而过流态之间的界限流态下上游控制断面佛氏数理论公式,它与实验数据吻合。证明了当水流飞越而过时,墩上游自由水面与佛氏数无关,仅是相对墩高和收缩比的函数。通过资料分析得到墩上游自由水面受墩高比、收缩比的影响范围变化规律;无因次水深受墩高比、收缩比的变化规律以及不考虑墩前水面变化的界限收缩比。