中国农村水利水电•2007年第10期文章编号：1007-2284(2007)10-0061-04U形渠道横向流速分布规律及测流技术研究雒天峰1,吕宏兴2,张春景3,唐瑞萍3（1.甘肃省水利科学研究院，兰州730000；2.西北农林科技大学水利与建筑工程学院，陕西杨凌712100；3甘肃省水利水电勘测设计研究院，兰州730000）摘要：借助U形渠道试验，利用指数公式对实测流速值进行分析。结果表明，指数公式可以很好地表示U形渠道横向流速分布规律。结合推导出的流速指数公式及流速一面积法，探索出了U形渠道流量计算公式，经实例验证，该公式误差较小。关键词：U形渠道；流速分布；指数公式；测流技术中图分类号:TV131文献标识码：AStudyonLateralVelocityDistributionandMeasurementTechnologyofOpenChannelWithU-shapedCross-sectionLUOTian-feng,LUHong-xing,ZHANGChun-jing,TANGRui-ping(1.GansuResearchInstituteforWaterConservancy,Iznzhou730000,China;2.CollegeofWaterConservancyandArchitecturalEngineering,NorthwestA&FUniversity,Yangling712100,China；3.Hydro-electricInvestigationandDesignInstituteofGansuProvince,Lanzhou730000,China)Abstract:ThispaperanalyzestheobserveddatafromlateralvelocitymeasuringofopenchannelwithU-shapedcrosssectionbydintofexponentialequationonthebasisofexperimentation.TheresultsshowthattheexponentialequationcanexpressthelateralvelocitydistributionlawofopenchannelwithU-shapedcross-section.Combinedthedeductedvelocityexponentialdistributionequationwithvelocity-areamethod,thedischargecalculationformulaforopenchannelwithU-shapedcross-sectionissoughtafter.Casestudyshowsthattheerroroftheformulaissmall.Keywords：channelwithU-shapedcross-section；velocitydistribution；exponentialequation；dischargemeasuringtechnique1实验设备及水流条件U形渠道在灌区应用广泛，但U形渠道流最测量仍处于发展阶段，断面测流技术迄今尚未很好解决。有些灌区对U形渠道测流时沿用梯形或矩形渠道的测流方法，导致测流精度低,对灌区用水调度管理影响大。所以，在水资源日益紧缺的今天,U形渠道流量的精确度量就成为一个亟待解决的实际工程技术问题。研究U形渠道流速分布及测流技术，对于丰富和完善u形渠道水流水力计算理论、提高灌区用水调度管理效率和灌区现代化管理水平等具有重要的科学研究意义和应用价值。收稿日期：2006-12-21项目基金：国家十五重大科技专项（2002AA2Z4131）o作者简介:雒天峰（1980-）,男，硕士，工程师，主要从事灌溉水力学方面的研究。通讯作者：吕宏兴（1955・），男，教授，博士生导师，主要从事工程水力学、节水灌溉新技术及灌区现代化管理方面的研究。明渠水槽试验是在长为40m的混凝土U形水槽中进行的。其断面由底部圆弧段弓形和上部直线段梯形2种几何形状构成。渠道底弧圆心角2。为154°,底孤半径=0.3m,底孤弓形高=0.2573m,渠底坡度，为0.001,边坡系数m=0.1437,渠壁糙率为0.012。为保证均匀流条件与流态的稳定，流速测量段选取在距水槽进水口10〜30m范围内，同时在水槽进水口布置两道消能栅使水面波动尽快衰减趋于稳定。水槽末端通过调节挡水板控制测量段水位。本次试验使用光电旋桨流速仪,校验后精度为0.1mm/s,水槽流量用直角三角形量水堰测量。同一过水断面测点布设参照国际标准ISO1088和国家JJG835《流速一面积法》计量检定规律有关规定,保证测点密度可以准确反映流速分布。试验中自水面到渠底每2cm布设一条测速横线。每条测速横线上自中垂线至边壁每2cm布设一个测速点。试验流最范围为20〜75L/s,水深控制在19〜45610引言0引言0引言cm,实验水温在21°C左右。采用不同流量级与不同水深组合进行试验。雷诺数范围应为26500〜76616,水流保持在恒定均匀紊流状态。2U形渠道过水断面横向流速分布规律研究式中：以,为过水断面上第i水平层上的测点流速,m/s；-为过由实际观测流速资料的整理统计发现，沿U形渠道过水断面测线上的流速是连续变化并与某横向位置有关。通过分析水槽试验的流速实测成果，采用无量纲分析法，沿断...