下载文档原格式
几个概念涵箱加拿大某渠龙羊峡导流洞引渠顺坡(正坡)：i>0平坡：i=0逆坡(反坡)：i<0明槽槽底沿程降低不变增高顺坡渠道i>0，当渠底坡度较小，如i<0.01或θ很小时，两断面间渠底长度△S与两断面间水平距离△L近似相等，故：此时，过流断面可以看成铅直面(θ很小)，水深h可以直接量取，认为h=h’。
§6-1 明渠均匀流的水力学特征一、明渠均匀流特征3.总水头线、测压管水头线及渠底线相互平行,且假定单位面积上所受的阻力损失为流体由断面1流至断面2总阻力损失为11:21由于是明渠紊流，故需要讨论流动的水力半径，根据圆管水力半径的计算，R=d/4，故：谢才公式(1775年)：由公式可知，要使明渠中的流动保持均匀流动，则i必须大于0，也就是说只有在顺坡渠道的均匀流动中才有可能满足§6-2 明渠均匀流的基本计算公式§6-3 水力最优断面及允许流速从均匀流的公式可以看出，明渠的输水能力(流量)取决于过水断面的形状、尺寸、底坡和粗糙系数的大小。
设计渠道时，底坡一般依地形条件或其它技术上的要求而定；11:21§6-3 水力最优断面及允许流速从经济的观点来说，总是希望所选定的横断面形状和尺寸在的比值成为边坡系数，表示。
即11:2111:21二、矩形断面的水力最优条件对于矩形断面，m=0故，矩形断面水力最优条件为在一般土渠中，边坡系数m>l，则按水力最优断面求得宽深比<1，即梯形水力最佳断面通常都是窄而深的断面。
11:21内，即：11:21§6-4 明渠均匀流水力计算的几类问题一、校核渠道的输水能力下，将已知值代入公式即可。
11:21m、h，求底坡i。
11:21§6-5 复式断面明渠均匀流水力计算前述梯形、矩形等单式过流断面，如果某一渠道承担着由于渠道主槽左右两侧各有边滩，因此该复式断面可以分为三个部分，主槽、左边滩和右边。
学习单元二、明渠均匀流流特性及其产生条件均匀流动是明渠中最简单的流动形式，均匀流的特征及其形成条件在分析明渠非均匀流问题时有重要的作用。
（一）明渠均匀流的基本特征根据明渠均匀流的概念，我们可以总结出以下几个特征：1.水深、断面平均速度和流速分布等都沿程不变，其流线为一组与渠底先平行的直线。
2.总水头线、测压管水头线和渠底线互相平行。
因此，水面坡度 、总水头线坡度 和明渠底坡 相等，即i J J p ==这是很容易理解的。
明渠均匀流水面线就是测压管水头线，由于水深沿程不变，因而水面线与渠底线平行；又由于流速水头沿程不变，所以总水头线与水面线平行。
3.明渠均匀流的力学意义是：水流重力沿流向分量与水流所受的边壁阻力相平衡。
分析如下：明渠均匀流既然是一种等速直线运动，没有加速度，没有惯性力，则作用在水体上的力必然是平衡的。
在图6-4所示的均匀流动中取出断面1-1和断面2-2之间的水体进行分析，沿流向作用力有：重力在流向的分力θsin G 、边壁阻力F 、两端断面上的动水压力P 1和P 2。
沿流动方向写平衡方程，得:sin 21=--+P F G P θ图6-4 明渠均匀流因为是均匀流动，其过水断面压强符合静水压强分布规律，水深又不变，故P1和P2大小相等，方向相反，互相抵消，得:θFG=sin这说明了明渠均匀流时，水流重力沿流向分量与水流所受的边壁阻力是平衡的。
同时该式表明了在平坡棱柱形明渠中，水体重力沿流向分量；负坡棱柱形渠道中，水体重力沿流向分量，其方向同边界阻力相同。
这两种情况下，上式都不可能成立，即不可能形成均匀流。
在非棱柱形渠道中，由于断面形状、尺寸等沿程发生变化，水流速度、水深会沿程改变，显然也不可能形成满足这个条件，也不能形成均匀流。
可见明渠恒定均匀流只可能发生在正坡棱柱形明渠中。
（二）明渠均匀流的产生条件由于明渠均匀流有上述特征，因此它的形成就需要具备一定的条件：1.水流必须为恒定流。
如果水流是非恒定流，沿流程各断面的水深、流速随时间变化，因而任一时刻各断面水深、流速等各不相等，是非均匀流。
