第6章明渠恒定流動

1、明渠明渠是人工修建或自然形成的具有自由表面的渠槽是人工修建或自然形成的具有自由表面的渠槽明渠水流明渠水流分類分類：明渠恒定流明渠恒定流明渠非恒定流明渠非恒定流明渠明渠均勻均勻流流明渠明渠非均勻非均勻流流明渠明渠非均勻非均勻流流 無無第六章第六章 明明 渠渠 恒恒 定定 流流 動動AAQCross section A-A人工渠道、天然河道以及人工渠道、天然河道以及未被液流所充滿的管道未被液流所充滿的管道都是明渠流都是明渠流 明渠流與有壓流區(qū)別明渠流與有壓流區(qū)別 有壓管流：有壓管流： 具有具有封閉封閉的濕周；的濕周； 壓力壓力是流動的主要動力。是流動的主要動力。明渠流：明渠流： 具有具有自由自由水

2、面（即水面壓強為大氣壓）；水面（即水面壓強為大氣壓）； 重力重力是流動的主要動力；是流動的主要動力； 明渠水面線即測壓管水頭線明渠水面線即測壓管水頭線一、明渠橫斷面一、明渠橫斷面1.1.天然河道的橫斷面天然河道的橫斷面呈不規(guī)則形狀，呈不規(guī)則形狀，分分主槽和灘地主槽和灘地枯水枯水期：水流過主槽期：水流過主槽豐水豐水期：水流過主槽和灘地期：水流過主槽和灘地 灘灘 地地主主 槽槽 斷面確定：根據地質條件斷面確定：根據地質條件2.2.人工明渠的橫斷面人工明渠的橫斷面據渠道的據渠道的斷面形狀斷面形狀分分: :梯形、矩形、圓形、拋物線形等梯形、矩形、圓形、拋物線形等hbdh巖石中開鑿或條石砌筑或混巖石中開

3、鑿或條石砌筑或混凝土渠或木渠凝土渠或木渠 矩形矩形排水管道或無壓隧道排水管道或無壓隧道 圓形圓形土質地基土質地基 梯形梯形mhbB2hmhbhBbA)()2(212mhb212)(mhbhmhbRhbctgm bBhm1渠道渠道底寬底寬 b b渠中渠中水深水深 h h水面水面寬度寬度 B B過水斷面過水斷面面積面積 A A水力水力半徑半徑 R R斷面斷面寬深比寬深比 邊坡系數邊坡系數m m：邊坡上高差為邊坡上高差為1m1m的兩點間的水平距離的兩點間的水平距離土壤種類土壤種類邊坡系數邊坡系數 m粉砂粉砂3.05.3細沙細沙2.53.5砂壤土砂壤土2.02.5粘砂壤土粘砂壤土1.52.0粘土，密實

4、黃土粘土，密實黃土1.251.5卵石和砌石卵石和砌石1.251.5半巖性的抗水的土壤半巖性的抗水的土壤0.51.25風化的巖石風化的巖石0.250.5未風化的巖石未風化的巖石0.000.25m的大小應根據土的種類或護面情況而定，可查表的大小應根據土的種類或護面情況而定，可查表二、明渠底坡二、明渠底坡 底坡底坡i 渠底高程沿水流方向單位距離的降落值稱為底坡渠底高程沿水流方向單位距離的降落值稱為底坡lziddsin 渠底線與水平線之間的夾角渠底線與水平線之間的夾角 如果用水平距離代替實際距離，如果用水平距離代替實際距離， 用垂直水深代替實際水深用垂直水深代替實際水深tgdldzix 明渠底坡有三種

5、類型明渠底坡有三種類型 正（順）坡正（順）坡 i 0 渠底高程沿流程降低渠底高程沿流程降低 平平 坡坡 i = 0 渠底高程沿程不變渠底高程沿程不變負（逆）坡負（逆）坡 i 0 i = 0 i hkh hkh= hk V CV = CFr 1Fr =1dE/dh0dE/dh iki iki = ik特征特征緩流緩流急流急流臨界流臨界流討論：流態(tài)判定的幾種方法討論：流態(tài)判定的幾種方法smRnCmARmbBmhbmbhAkkkkkkkkkk/39.391883.0573.7283.65 .061005. 000977. 022kkkkkkkkBCgBRCgAi【解】【解】 mgbQhk37. 1322緩流緩流又又0h50)5( h20)52(h32050)2()(bhbh2 105 81 10.734 205 132 26.554.1 20.55 13.22 27.504.2 215 13.42 28.33mhmhk37.115.40【解】【解】 緩流緩流取取95.27)2()(1