第6章明渠恒定流动

1、明渠明渠是人工修建或自然形成的具有自由表面的渠槽是人工修建或自然形成的具有自由表面的渠槽明渠水流明渠水流分类分类：明渠恒定流明渠恒定流明渠非恒定流明渠非恒定流明渠明渠均匀均匀流流明渠明渠非均匀非均匀流流明渠明渠非均匀非均匀流流 无无第六章第六章 明明 渠渠 恒恒 定定 流流 动动AAQCross section A-A人工渠道、天然河道以及人工渠道、天然河道以及未被液流所充满的管道未被液流所充满的管道都是明渠流都是明渠流 明渠流与有压流区别明渠流与有压流区别 有压管流：有压管流： 具有具有封闭封闭的湿周；的湿周； 压力压力是流动的主要动力。是流动的主要动力。明渠流：明渠流： 具有具有自由自由水

2、面（即水面压强为大气压）；水面（即水面压强为大气压）； 重力重力是流动的主要动力；是流动的主要动力； 明渠水面线即测压管水头线明渠水面线即测压管水头线一、明渠横断面一、明渠横断面1.1.天然河道的横断面天然河道的横断面呈不规则形状，呈不规则形状，分分主槽和滩地主槽和滩地枯水枯水期：水流过主槽期：水流过主槽丰水丰水期：水流过主槽和滩地期：水流过主槽和滩地 滩滩 地地主主 槽槽 断面确定：根据地质条件断面确定：根据地质条件2.2.人工明渠的横断面人工明渠的横断面据渠道的据渠道的断面形状断面形状分分: :梯形、矩形、圆形、抛物线形等梯形、矩形、圆形、抛物线形等hbdh岩石中开凿或条石砌筑或混岩石中开

3、凿或条石砌筑或混凝土渠或木渠凝土渠或木渠 矩形矩形排水管道或无压隧道排水管道或无压隧道 圆形圆形土质地基土质地基 梯形梯形mhbB2hmhbhBbA)()2(212mhb212)(mhbhmhbRhbctgm bBhm1渠道渠道底宽底宽 b b渠中渠中水深水深 h h水面水面宽度宽度 B B过水断面过水断面面积面积 A A水力水力半径半径 R R断面断面宽深比宽深比 边坡系数边坡系数m m：边坡上高差为边坡上高差为1m1m的两点间的水平距离的两点间的水平距离土壤种类土壤种类边坡系数边坡系数 m粉砂粉砂3.05.3细沙细沙2.53.5砂壤土砂壤土2.02.5粘砂壤土粘砂壤土1.52.0粘土，密实

4、黄土粘土，密实黄土1.251.5卵石和砌石卵石和砌石1.251.5半岩性的抗水的土壤半岩性的抗水的土壤0.51.25风化的岩石风化的岩石0.250.5未风化的岩石未风化的岩石0.000.25m的大小应根据土的种类或护面情况而定，可查表的大小应根据土的种类或护面情况而定，可查表二、明渠底坡二、明渠底坡 底坡底坡i 渠底高程沿水流方向单位距离的降落值称为底坡渠底高程沿水流方向单位距离的降落值称为底坡lziddsin 渠底线与水平线之间的夹角渠底线与水平线之间的夹角 如果用水平距离代替实际距离，如果用水平距离代替实际距离， 用垂直水深代替实际水深用垂直水深代替实际水深tgdldzix 明渠底坡有三种

5、类型明渠底坡有三种类型 正（顺）坡正（顺）坡 i 0 渠底高程沿流程降低渠底高程沿流程降低 平平 坡坡 i = 0 渠底高程沿程不变渠底高程沿程不变负（逆）坡负（逆）坡 i 0 i = 0 i hkh hkh= hk V CV = CFr 1Fr =1dE/dh0dE/dh iki iki = ik特征特征缓流缓流急流急流临界流临界流讨论：流态判定的几种方法讨论：流态判定的几种方法smRnCmARmbBmhbmbhAkkkkkkkkkk/39.391883.0573.7283.65 .061005. 000977. 022kkkkkkkkBCgBRCgAi【解】【解】 mgbQhk37. 1322缓流缓流又又0h50)5( h20)52(h32050)2()(bhbh2 105 81 10.734 205 132 26.554.1 20.55 13.22 27.504.2 215 13.42 28.33mhmhk37.115.40【解】【解】 缓流缓流取取95.27)2()(13