抛物线形和巴歇尔量水槽水头损失数值分析对比

作者：黄智刚; 刘文; 卢德梅

来源：节水灌溉, 2020, (11): 94-104.

• 抛物线形量水槽
• 巴歇尔量水槽
• VOF模型
• 水头损失

我国农业用水占比达到61.4%,量水是农业灌溉中最基础、最关键的工作之一。平底抛物线形量水槽在U形渠道中使用时有过流能力强、水头损失小、低水位时测流精度高、结构简单等特点,但存在以下不足:安装前需要操平渠底,增加施工难度和水头损失;不适用于在坡度大于1/1250坡度的U形渠道量水;流量计算需要经过复杂的试算过程。本文以农业灌溉中常用的U形渠道为例,分析了巴歇尔量水槽和抛物线形量水槽的应用情况。采用Flow-3D软件的TruVOF模型对巴歇尔量水槽和抛物线形量水槽内的流场进行数值模拟,分析了巴歇尔量水槽和抛物线形量水槽在测流时各部位的流速分布和湍动能耗散率,得出了两种量水槽的总水头损失曲线。分析结果表明,巴歇尔量水槽在U形渠道中使用时会产生较大的水头损失;而抛物线形量水槽在U形渠道中所产生的水头损失仅为巴歇尔量水槽的30%,非常适合在U形渠道内量水。该研究可为灌区量水设施布置提供科学的数据支撑。