水力学 明渠恒定非均匀流.pptVIP

Ch6 明渠恒定非均匀流 6.1 明渠水流的三种流态 时，水流为缓流，干扰波能向上游传播 时，水流为临界流，干扰波不能向上游传播 时，水流为急流，干扰波不能向上游传播 —相对波速 6.2 断面比能与临界水深 6.3 临界底坡、缓坡和陡坡 6.4 临界水深的一些实例 6.5 明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式 6.6 棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水面曲线分析 6.7 明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算—逐段试算法 6.8 河渠恒定非均匀流的流量与糙率的计算 6.9 河道水面曲线的计算 6.10 弯道水流 * * 明渠非均匀流：底坡线、水面线、总水头线彼此互不平行 明渠非均匀渐变流、明渠非均匀急变流 本章重点：研究其基本特性及其水力要素沿程变化的规律 佛汝德数 水流为缓流 水流为临界流 水流为急流 弗劳德数表示过水断面单位重量液体平均动能与平均势能之比的二倍开平方，随着这个比值大小的不同，反映了水流流态的不同 从能量角度分析流态 1、断面比能—断面单位能量 当流量和过水断面形状尺寸一定时，断面比能是水深的函数，据此画出的曲线为比能曲线 比能曲线在临界流、急流、缓流时的特点 2、临界水深的定义 临界水深满足的条件： 临界流时矩形断面的断面比能： 任意形状时，临界水深的计算方法 试算法 图解法 等腰梯形断面临界水深的计算方法—图解法 临界底坡的定义 时，为缓坡 时，为陡坡 时，为临界坡 水深大于临界水深变为小于临界水深，或水深小于临界水深变为大于临界水深时必经过临界水深 当渠道底坡自陡坡变为缓坡时 当渠道底坡自缓坡变为陡坡时 当缓坡渠道末端自由跌落时 当水流自水库进入陡坡渠道时 基本微分方程式： 棱柱体明渠水深沿流程变化的微分方程式 水位沿流程变化的微分方程式 正坡、平底、逆坡 缓坡、陡坡、临界坡 共12种水面曲线（见图6.21） 基本公式： 计算方法：先将明渠划分为若干流段，然后对每一流段 应用基本公式，再由流段的已知断面求未知断面，然后逐段推算 流量的计算公式： 粗造系数的计算： 用非棱柱体明渠的计算方法来计算河道水面曲线 用试算法 图解法