3.1.4　裂隙水头损失hw的求解

3.1.4　裂隙水头损失h w的求解

由试验操作步骤（2）采集到的试验数据，可以得到有裂隙连接条件下水头差随时间变化的关系曲线，由试验操作步骤（3）中的试验数据可以得到无裂隙连接条件下水头差随时间变化的关系曲线。有、无裂隙条件下，水头差随时间变化曲线如图3-4所示。

图3-4　有、无裂隙条件下水头差随时间的变化曲线图

假设水头差随时间变化的表达式为

Δt时间间隔内的流量变化表达式为

式中　H——水头差，cm；

Δt——时间间隔，t；

S——注水筒截面面积，cm2。

开度b1及无裂隙条件下，水头差随裂隙出流口流量变化曲线如图3-5所示。利用Matlab程序进行曲线拟合，得到H1=H1（Q）和H2=H2（Q）。

图3-5　开度b1及无裂隙条件下水头差随出口流量变化曲线图

图3-5中，流量相同时，纵坐标之差， 为得到ΔH，可对试验数据做如下处理：对有裂隙及无裂隙试验条件下的试验数据分别进行拟合，选取拟合程度最好的多项式，建立水头差与流量之间的关系曲线，得到的两条拟合曲线将相同流量对应的两个水头值相减即为ΔH，而hw可由计 算得到，将不同裂隙开度条件下，裂隙的水头损失（或水力坡度）与出口流速的关系曲线绘制于同一坐标系下可确定水头损失hw或水力坡度J与流速v之间的关系。