水力学(第六章明渠均匀流).ppt

'第六章明渠均匀流 第六章明渠均匀流明渠是一种人工修建或自然形成的渠槽。明渠中流动的液体称为明渠水流。当液体通过明渠流动时，形成与大气相接触的自由水面，表面各点压强均为大气压强，所以明渠水流为无压流。明渠水流可分为恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流等。一、明渠的定义 第六章明渠均匀流一、明渠的定义明渠水流运动要素不随时间而变流线是一簇平行直线明渠恒定流明渠恒定均匀流 第六章明渠均匀流二、明渠横断面断面形状水面宽度B过水断面积A湿周x水力半径R*式中以弧度计常　见　断　面　水　力　要　素 第六章明渠均匀流二、明渠纵断面横断面形状、尺寸沿程不变，同时又无弯曲的渠道，称为棱柱体渠道。棱柱体棱柱体非棱柱体22331—12—23—311横断面形状、尺寸沿程改变的渠道，称为非棱柱体渠道。水流不可能形成均匀流动。 第六章明渠均匀流三、明渠的底坡明渠底坡有三种类型正坡i>0渠底高程沿流程降低平坡i=0渠底高程沿程不变负坡i<0渠底高程沿流程增加i>0顺坡i=0平坡i<0逆坡 第六章明渠均匀流四、明渠均匀流产生的条件v2v1P2τ0GαABCDP1Ff 第六章明渠均匀流四、明渠均匀流产生的条件必要条件恒定流流量沿程不变（无分叉和汇流情况）渠道为长、直的棱柱体顺坡渠渠中无闸、坝、跌水等建筑物的局部干扰底坡、糙率沿程不变 第六章明渠均匀流五、明渠均匀流特性总水头、水面线及底坡线三者相互平行J=Jp=i均匀流段非均匀流段非均匀流段多数明渠流是非均匀流。近似符合条件的人工渠、河道中一些流段可认为是均匀流。 第六章明渠均匀流六、明渠计算公式谢才公式：1769年总结了一系列渠道水流实测资料的基础上,提出明渠均匀流流速与流量的经验公式－谢才公式，以后又有确定谢才系数的满宁公式（R.Manning）、巴普洛甫斯基公式。 第六章明渠均匀流六、明渠计算公式1、有一矩形断面渠道，底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q,并判别是急流还是缓流。'