溢過堰頂具有連續的自由表面的水流。堰是明渠中起壅水和溢流作用的建築物(見量水堰槽)。
圖1 堰的分類 堰(流)可作如下分類:①按堰頂厚度δ與堰上水頭
薄壁堰常用於實驗室和灌溉渠道中量測流量。實用堰和寬頂堰常用於河渠中作為控制水位和流量的建築物,如水閘、溢流壩等。
堰流的形式雖多,但其運動有共同的規律。水流趨近堰頂時,溢流自由水面均有明顯降落。水流在堰頂屬急變流動,離心慣性力影響顯著,局部水頭損失是主要的。
堰口為矩形的各種堰的流量通用公式為:
式中 Q為流量; B為堰寬; 為堰上總水頭, v 0為堰前行近流速, a為動能校正系數; g為重力加速度; m為堰的流量系數,與堰上水頭、堰高、堰的剖面形狀等有關; ε為考慮側收縮影響的側收縮系數,與堰上水頭及閘墩、邊墩頭部形狀有關;σ s為考慮下遊水位影響的淹沒系數,與堰上水頭、下遊水位及堰的出口水流擴散程度等有關。 m、 ε、σ s等值均由試驗確定。以上各系數的大致范圍如下:對於矩形薄壁堰和非真空實用堰, m=0.35~0.50;對於寬頂堰, m=0.32~0.385。對於實用堰和寬頂堰, ε=0.8~1.0。各種堰的σ s=0~1.0。