1 明渠水流运动
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明渠弯道水流运动规律研究分析【摘要】在自然界的河道或者人工开挖的水渠当中,由于地势的原因,都会有弯道的存在,在水流经过这些弯道的时候,其运动规律会根据弯道的程度和水流的具体情况发生相应的变化,这些变化的规律是非常难以琢磨的,在这种情况下,人们通过对弯道和水流的具体数据进行研究,来得出其运动规律。
本文结合具体公式和案例,来对明渠弯道水流运动规律进行研究分析。
【关键词】明渠弯道水流运动规律前言在人们对明渠弯道中水流运动规律的研究中,包含了在各种地形情况下的弯道水流运动特性,根据这种特性,人们对其中影响水流运动规律的因素进行了各个方面的分析探讨。
这样的研究在人们的生活中起到了重要的作用,对河流的治理和港口的建立有着关键的意义。
一、在明渠弯道水流运动中的各个参数影响水流运动规律的因素包括很多方面,其中主要包括了水面横比降、横向环流流速沿垂向分布和环流流速的沿程分布等因素,通过对这些因素的具体研究分析,可以得出具体的弯道水流的运动规律。
1、首先是弯道水面横比降。
在水流经过弯道的时候,由于弯道的不同,其中所产生的离心力也有着不同,由于其中离心力的存在,会使水流的的水面逐渐升高,并且偏向凹面,这个凹面根据渠道的具体情况,会形成一定的倾斜角度,这个倾斜角度就被称为横比将JR,在水流经过弯道的时候,其中在水面逐渐偏向凹面的过程中,水灵经过弯道最中间的时候,是其中横比将值最大的时候,随着水流渐渐过去弯道,横比降的数值也会渐渐的减少;在水流经过弯道进口凸面的时候,水面处于最低的位置,在水流经过弯顶以下的凹面的时候,水面处于最高点。
在对弯道水面的横比将进行描述的时候,有着这样几个公式:首先是罗索夫斯基公式在这个公式里面Jr代表着水面的横比降:Vcp为在水流进入弯道的时候,垂线的平均流速;α0为流速垂线的分布不平均系数;τ0为来自河底的横向阻力;r为弯道的半径;p为水的密度;g为重力加速度。
在这个公式中我们可以看出,要想对水面的横比降进行计算,其中需要多个方面数据的共同支持,但是这个公式在实际的运用中仍旧是不精准的,其中的河底横向阻力和系数都不能进行有效的确定。