含沙量变化对灌溉U型渠道卡门常数的影响研究

摘要

目的：探索含沙量变化对灌溉U型渠道垂线流速分布规律的影响.方法：通过U型渠道水槽试验,测定水流中含沙量为1.12～500kg/m3时,最大流速所在位置的变化,引入卡门常数κ,来反映含沙量对垂线流速分布的影响.结果：当水流含沙量s＜300kg/m3时,随着含沙量的增加,最大流速点的位置逐渐下降,在主流区、底流区和表面区,挟沙水流均遵循对数流速分布规律,但κ的变化规律不同;当含沙量s≥300kg/m3时,水流的流型发生了变化,除底流区仍遵循对数流速分布规律外,表面区、主流区水流不再遵循对数流速分布规律,但底流区κ的变化规律与s＜300kg/m3时不同,底流区κ的变化趋势总体随着含沙量的增大而减少.结论：U型渠道挟沙水流遵循对数流速分布规律,卡门常数的变化规律与普通明渠不同,应该分开对待.