研究堰流和闸孔出流的主要目的在于探讨流经堰、闸的能量Q与其他特征量之间的关系，从而解决工程中提出的有关水力学问题。

影响堰流的主要特征量有：堰宽b，即水流漫过堰顶的宽度；堰上水头H，即堰上游水位与堰顶高程之差；堰壁厚度δ及它的剖面形状；下游深度ht等。这些特征量对堰流形态和过堰流量都有影响。

按照堰壁厚度δ对堰流的影响，可将堰分为薄壁堰、实用堰和宽顶堰三种。

1.薄壁堰

当水流行近堰壁时，由于受堰壁阻挡，底部水流向上而水面则逐渐降落，使过堰水流形如舌状，如图8.1.2 （a）所示。当堰壁厚度δ很薄时，堰壁厚度不影响水舌形状，堰壁对自由水舌没有顶托作用，从能量的角度讲，水流过堰的能量损失主要是过水断面缩小而引起的局部水头损失。这种堰流称为薄壁堰流，形成薄壁堰流的堰称为薄壁堰。这种堰常用作实验室和灌溉渠道中量测流量的设备。

2.实用堰

当堰壁厚度δ加大，堰顶水流表面虽然仍具有类似薄壁堰流的形状，但薄壁厚度已经影响到了水舌，堰壁对水舌已有一定作用，从而在一定程度上对过水能力产生影响。这时水流过堰的能量损失仍为收缩型局部水头损失，这种堰流称为实用堰流，相应的堰称为实用堰。为了使堰顶形状与水舌下缘形状相吻合，减小堰顶对水流的顶托作用，增加堰的过流能力，实用堰的剖面常做成曲线形状，如图8.1.2（c）所示，因此实用堰有折线型和曲线型两种。

图8.1.2

实用堰的堰面形状对过水能力有一定的影响，例如图8.1.3为一曲线型实用堰，其堰面设计得比自由水舌的下缘略低，如图8.1.3（b）所示，这样，水流过堰时在堰顶和堰面间形成一定程度的真空，从而增加过水能力，这就是所谓的真空型实用堰。相反，如果堰面设计得比自由水舌的下缘略高，如图8.1.3（a）所示，则自由水舌受到顶托，过水能力相应就小些。

图8.1.3

水利工程中的大、中型溢流坝一般都采用曲线型实用堰，小型工程则常采用折线型实用堰。

3.宽顶堰

当堰壁厚度δ继续增大，水舌受到堰顶的顶托作用加大，水流表面甚至出现下凹的形状，堰壁对过水能力的影响也相应加大，其水流现象如图8.1.2 （d）、（e）所示。这时水流过堰的能量损失虽然仍以局部水头损失为主，但沿程水头损失已占一定比重。这种堰流就是宽顶堰流，形成这种堰流的堰就是宽顶堰。工程上有许多堰流属于宽顶堰流，例如闸门全开放时泄水闸上的水流；河渠中通过桥孔、无压涵管的水流。(www.daowen.com)

当堰壁厚度δ继续增大时，从能量的角度看，沿程水头损失逐渐占据主要地位，这时堰流就逐渐过渡到明渠流了。

以上是根据堰壁的厚度对堰流产生的影响来分类。根据堰的形状还可分为矩形堰、三角堰、梯形堰等。根据堰与渠道水流的相对位置还能分为正交堰 （堰与渠道水流方向正交）、斜堰（堰与渠道水流方向不正交）和侧堰（堰与渠道水流方向平行）。

（1）堰流类型的判别标准：

影响闸孔出流的主要特征量有：闸宽b、闸门开度e、闸前水头H、闸底板及闸墩结构、下游水深ht等。工程中常见的闸孔有实用堰上闸孔和宽顶堰上闸孔两种，如图8.1.1（c）、（d）所示，由于底板对闸后水舌的顶托作用不同，因而过水能力也不相同。

（2）堰流和闸孔出流的判别标准：形成堰流还是闸孔出流，这与闸坝的形式、位置、结构形式等有关，根据实验和实际运行的经验，一般可采用以下判别式来进行区分。

1）宽顶堰式闸坝：

2）实用堰式闸坝（闸门位于堰顶最高点处）：

式中 e——闸门开启高度；

H——堰闸前水头，如图8.1.1所示。

从以上堰流和闸孔出流的判别标准以及堰流类型的判别标准可以看到，即使在同一个建筑物上，在不同运行工况下有时会形成堰流，有时则会形成闸孔出流。例如在同一闸坝上，当上游水头H 一定，闸门开度e较大时，闸门下缘不触及水流表面，形成了堰流。若关小闸门开度，堰门下缘约束了水流时则形成闸孔出流。同样的道理，当闸门开度e一定，上游水头H 较小时，闸门下缘不触及水流表面，形成堰流。若上游水头H 增大，水面将触及闸门下缘，水流将受到闸门的约束而形成闸孔出流。

对于堰流来讲，即使是同一个堰，当堰前水头H 变化时，堰流类型也会相应变化。当H 较大，即δ/H 较小时可能是实用堰流；当H 变小，即δ/H 变大时就可能转为宽顶堰流。究竟是哪种堰流取决于堰宽δ与堰前水头H 之比。当δ/H＞10时，则逐渐失去堰流流态而过渡到明渠流态了。