圆形管渠直角分支口处水力特征试验研究

管网分水是管网运行的重要模式,为探索圆形管渠直角分水口附近处的基本水流特征,采用DN315的PVC圆管,在5种流量、5种分流比条件下开展管渠直角分水口过流试验,测量了分水口处局部水深,采用多普勒声学流速仪(ADV)测量了典型断面上的三维瞬时流速,分析了管渠直角分水口典型断面的时均流速分布及水头损失。研究表明:分水口附近主管水面线大体呈现先减小后增加的趋势,大流量下水面线壅高程度高,分流比对口门处水面线影响较大。纵向流速经过分水口流速降低,而横向流速增加。分水口上下游纵向和横向流速呈对称分布,而在分水口区域靠近分水口侧数值较大。纵向流速垂向呈现抛物线型分布,分水口中轴断面处出现负值即存在回流区;横向流速垂向呈内凹型分布,不存在负值即不存在横向环流。水平流场的分流宽度随分流比的增大而增大,断面中层分流宽度大于其他层。水头损失系数在流向支管向远大于流向主管向,在分流比为0.4、流量为50 L/s总水头损失系数最小。本研究对于指导管网设计及运行具有重要意义。