水力学-第七章 明渠.pptVIP

长江三峡 长江三峡 长江，我国的第一大河，全长6300余公里。它流经四川盆地东缘时冲开崇山峻岭，夺路奔流形成了壮丽雄奇、举世无双的大峡谷——长江三峡。 长江三峡西起重庆奉节的白帝城，东到湖北宜昌的南津关，是瞿塘峡、巫峡和西陵峡三段峡谷的总称 三峡工程特选址于西陵峡中段的湖北省宜昌市境内的三斗坪。 长江三峡工程竣工后，将发挥防洪、发电、航运、养殖、旅?游、保护生态、净化环境、开发性移民、南水北?调、供水灌溉等?十大效益，是世界上任何巨型电站都无法比拟的！ ?  * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * * 7.3 明渠均匀流的水力计算 7.3.1 计算公式 明渠均匀流 则 引入正常水深 或 7.3.2、 明渠均匀流的基本水力计算 讨论 1）、粗糙率系数n: a、粗糙率系数n取大，流量Q偏小、土方量不 足， 需返工。 b、粗糙率系数n取小，流量Q偏大、土方量过大， 浪费人力、物力。 2）?底坡i 由地形、地质条件定 a、 渠道底坡i大， 陡、流速大，挟沙，要防冲刷 b 、渠道底坡i小， 缓、流速小，防淤积 计算类型 试算法： 图解法： 连同边坡系数m，查表得 ho/b 边坡系数m=1.0，查表 1. 水力最佳断面 7.3.3、 明渠均匀流的水力计算的其它问题 因为 则 确定最小值存在 存在最小值 存在最小值，其对应的最佳宽深比为 特殊情况讨论 则最佳水力半径为 2. 明渠允许流速 3. 明渠复式断面 4. 明渠组合糙率断面 * * * * * * * * * ?? 明渠：是人工渠道、天然河道以及不满 流管道统称为明渠。 第七章 明渠均匀流 Steady Uniform Flow in Open Channels 研究内容： 7.1 概述 7.2 明渠均匀流的特性及其产生条件 7.3 明渠均匀流的水力计算 7.1 概述 ? 7.1.1.定义 明渠：是人工渠道、天然河道以及不满流管道统称为明渠。 ? 常见明渠类型 ：输水渠道、无压隧洞、渡槽、涵洞、天然河道。 明渠水流：明渠水流是无压流，有自由 表面。 应用：灌溉引水、通航、筑坝、建闸、 修电站，上游形成水库，壅水状况 明渠水流特点： 1) 明渠水流是无压流，有自由表面； ? 2）重力是流体流动的动力，为重力流（管流 则是压力流）； ? 3）渠道的坡度影响水流的流速、水深。坡度 增大，则流速增大 ，水深减小； ? 4）边界突然变化时，影响范围大。 明渠水流分类（Flow Classification） 恒定流：明渠中的水流运动要素不随时间而变。 明渠恒定均匀流：明渠恒定流中，如果流线是一簇平行直线，水深、断面平均流速及流速分布沿程不变。 7.2.2.明渠的几何特性 1.底坡 ? （ bed slop） 底坡i—渠底高程沿水流方向单位距离的降落值??? ? ????? 正坡（positive slope） ： i0，渠底高程沿程降低者称为正坡或顺坡. 平坡（horizontal bed） ：i= 0，渠底高程沿程不变者称为平坡。 负坡（adverse slope）： i0，渠底高程沿程沿程升高者称为负坡或逆坡。 ?2. 明渠的横断面（Cross Section）： 垂直于渠底（渠道中心线的铅直面与渠底及渠壁的交线）的横截面，构成明渠的横断面?。?? 梯形?（Trapezium）：常用的断面形状 ?? ?矩形（Rectangle） ：用于小型灌溉渠道当中 ?? ?圆形（Circle） ：为水力最优断面，常用于城市 的排水系统中?? ?? ? 复式（Compound Section） ：常用于丰、枯水量 悬殊的渠道中 过水断面（Cross Section）： 渠道的轮廓与水面轮廓构成，并垂直于流向的断面?。?? ?过水断面的几何要素(以梯形为例) (1)????水深 h：过水断面上渠底最低点到水面的距离 (2)、 b——底宽?? B——水面宽; (3)????边坡系数 m ?