欧祖贤，聂会冲，刘克浩，王 瑾

(河北工程大学 水利水电学院，河北 邯郸 056000)

0 引 言

目前，在水利工程中最为广泛使用的流量测量方法是流速面积法，流速面积法就是流量等于过流断面平均流速与过流断面面积的乘积[1]。即在过流断面设置若干条测速垂线，测速垂线将过流断面划分为多个小断面，先求各个小断面流量，再求和即可求得过流断面流量。在求边坡垂线平均流速时，通常会再乘上岸边流速系数。

根据水文测验规范可知，岸边或死水边部分的平均流速等于自岸边或死水边起第一条垂线的平均流速乘以岸边流速系数α，计算公式为：

V1=αVm1

(1)

式中：V1为岸边或死水边部分的平均流速，m/s；Vm1为自岸边或死水边起第一条测速垂线的垂线平均流速，m/s。

岸边流速系数α的取值通常参考表1。

表1 岸边流速系数α的取值

表1中对岸边流速的选取较为粗略，未全面考虑螺类等生物附着于渠道边壁的影响，这会影响渠道流量测量精度。

1 不同岸边横向流速分布的岸边流速系数

1.1 横向流速分布为二次函数分布

假设横向流速分布趋于二次函数分布，则按抛物线曲线拟合推求岸边流速系数。假设横向分布图如图1所示。

图1 横向流速分布为二次抛物线型

则流速分布曲线为：

(2)

假设水面与边壁的交点处流速为0，则x=B0，v(B0)=0代入(1)式得：

(3)

则横向流速面积公式为：

(4)

(5)

因此岸边流速系数：

1.2 横向流速分布为梯形分布

假设梯形渠道边壁横向流速分布为梯形，见图2。

图2 横向流速分布为梯形