明渠恒定非均勻流水面曲線連接實(shí)驗(yàn)PPT課件

1、西南交通大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心西南交通大學(xué)力學(xué)實(shí)驗(yàn)中心麥繼婷麥繼婷 高訊高訊 綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)典型課件之綜合設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)典型課件之明渠恒定非均勻流水面曲線連接實(shí)驗(yàn)明渠恒定非均勻流水面曲線連接實(shí)驗(yàn) 明渠恒定非均勻流水面曲線連接分明渠恒定非均勻流水面曲線連接分析是析是工程流體力學(xué)工程流體力學(xué)課程中課程中“明渠恒明渠恒定流動(dòng)定流動(dòng)”部分的重要內(nèi)容之一，也是明部分的重要內(nèi)容之一，也是明渠恒定非均勻流水面曲線計(jì)算的基礎(chǔ)。渠恒定非均勻流水面曲線計(jì)算的基礎(chǔ)。由于其涉及的概念較多，通常是學(xué)生學(xué)由于其涉及的概念較多，通常是學(xué)生學(xué)習(xí)的難點(diǎn)。習(xí)的難點(diǎn)。 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 目目 的的n觀察變坡水槽中水面曲線的連接型式，加深觀察變坡水

2、槽中水面曲線的連接型式，加深對(duì)明渠恒定非均勻流水深沿程變化的感性認(rèn)對(duì)明渠恒定非均勻流水深沿程變化的感性認(rèn)識(shí)；識(shí)；n通過(guò)觀察水面曲線的型式，判定明槽水流流通過(guò)觀察水面曲線的型式，判定明槽水流流動(dòng)狀態(tài)（緩流、急流、臨界流）及明槽底坡動(dòng)狀態(tài)（緩流、急流、臨界流）及明槽底坡性質(zhì)（緩坡、急坡、臨界坡）；性質(zhì)（緩坡、急坡、臨界坡）；n通過(guò)控制斷面（控制水深）的確定，掌握水通過(guò)控制斷面（控制水深）的確定，掌握水面曲線分析理論在交通土建工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中面曲線分析理論在交通土建工程勘測(cè)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用。的應(yīng)用。 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理n棱柱形明渠恒定非均勻漸變流在棱柱形明渠恒定非均勻漸變流在5種底種底坡（緩坡、急坡、

3、臨界坡、平坡、逆坡）坡（緩坡、急坡、臨界坡、平坡、逆坡）下共有下共有12條水面曲線；條水面曲線； 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理n界限情況界限情況 當(dāng)當(dāng)hh0時(shí)，水面曲線與時(shí)，水面曲線與N-N線漸近；線漸近； 當(dāng)當(dāng)hhc時(shí)，水面曲線與時(shí)，水面曲線與C-C線正交；線正交； 當(dāng)當(dāng)h時(shí)，水面曲線趨于水平。時(shí)，水面曲線趨于水平。n變化規(guī)律變化規(guī)律 凡是處于凡是處于1區(qū)和區(qū)和3區(qū)的水面曲線，水深沿程將只區(qū)的水面曲線，水深沿程將只升不降；升不降； 凡是處于凡是處于2區(qū)的水面曲線，水深沿程將只降不區(qū)的水面曲線，水深沿程將只降不升。升。 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理n棱柱形明渠恒定非均勻急變流有水躍

4、棱柱形明渠恒定非均勻急變流有水躍（臨界水躍、遠(yuǎn)驅(qū)水躍、淹沒(méi)水躍）和（臨界水躍、遠(yuǎn)驅(qū)水躍、淹沒(méi)水躍）和水跌（瀑布）兩種水流現(xiàn)象。水跌（瀑布）兩種水流現(xiàn)象。 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理n臨界水躍臨界水躍 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理n遠(yuǎn)驅(qū)水躍遠(yuǎn)驅(qū)水躍 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 原原 理理n淹沒(méi)水躍淹沒(méi)水躍 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 設(shè)設(shè) 備備 簡(jiǎn)簡(jiǎn) 介介實(shí)驗(yàn)方法及步驟實(shí)驗(yàn)方法及步驟 n接通電源接通電源, ,使電動(dòng)升降機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)；使電動(dòng)升降機(jī)處于待機(jī)狀態(tài)；n開(kāi)啟進(jìn)水閥門，放水入槽；開(kāi)啟進(jìn)水閥門，放水入槽；n利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)調(diào)節(jié)上下游水槽底利用電機(jī)驅(qū)動(dòng)升降機(jī)調(diào)節(jié)上下游水槽底坡構(gòu)成不同坡度組合，并配以平板閘門坡構(gòu)成不同坡度組合，并配以

5、平板閘門使槽中產(chǎn)生各種水面曲線的連接型式；使槽中產(chǎn)生各種水面曲線的連接型式；n確定控制斷面，利用水位測(cè)針和直尺實(shí)確定控制斷面，利用水位測(cè)針和直尺實(shí)測(cè)相應(yīng)的水力參數(shù)（水深測(cè)相應(yīng)的水力參數(shù)（水深h h、渠寬、渠寬b b）。）。 實(shí)實(shí) 驗(yàn)驗(yàn) 內(nèi)內(nèi) 容容n觀察水面曲線的型式，判定明槽水流流觀察水面曲線的型式，判定明槽水流流動(dòng)狀態(tài)（緩流、急流、臨界流）及明槽動(dòng)狀態(tài)（緩流、急流、臨界流）及明槽底坡性質(zhì)（緩坡、急坡、臨界坡）；底坡性質(zhì)（緩坡、急坡、臨界坡）； n觀察明槽水躍現(xiàn)象及觀察明槽水躍現(xiàn)象及3種水躍連接型式；種水躍連接型式；n根據(jù)變坡水槽水面曲線連接型式，確定根據(jù)變坡水槽水面曲線連接型式，確定控制斷面，測(cè)算相應(yīng)的明槽流量?？刂茢嗝妫瑴y(cè)算相應(yīng)的明槽流量。 思思 考考 題題n試簡(jiǎn)述明渠恒定非均勻流水面曲線連接試簡(jiǎn)述明渠恒定非均勻流水面曲線連接的一般規(guī)律。的一般規(guī)律。n何謂控制斷面？控制斷面在分析水面曲何謂控制斷面？控制斷面在分析水面曲線連接時(shí)有何作用？線連接時(shí)有何作用？n為什么交通土建野外水文勘察人員在進(jìn)為什么交通土建野外水文勘察人員在進(jìn)行形態(tài)勘測(cè)時(shí)常常對(duì)山區(qū)河溝的變坡斷行形態(tài)勘