第七章明渠均勻流課件

第七章明渠均勻流課件§7-1概述§7-2明渠均勻流的計算公式Bhdr§7-2明渠均勻流的計算公式在明渠均勻流中，斷面尺寸和n一定，對某一給定的渠道，則有§7-2明渠均勻流的計算公式2、圖解法：（滿寧公式制成）§7-2明渠均勻流的計算公式對梯形斷面：m為參數(shù)，繪制曲線如附圖6~2，§7-2明渠均勻流的計算公式例：有一段長一公里的小河，n=0.030，過水斷面為梯形，其底部落差為0.5m，底寬3m，水深0.8m，邊坡系數(shù)m=ctgφ=1.5，求流量模數(shù)K和流量Q。解：①解析法§7-2明渠均勻流的計算公式②圖解法（附圖6~2）已知b和h，求k和m=1.5,§7-2明渠均勻流的計算公式（附圖6~1）已知b和h，求k和m=1.5,§7-2明渠均勻流的計算公式§7-3明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速再求二階導(dǎo)數(shù)，＞0§7-3明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速§7-3明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速§7-3明渠水力最優(yōu)斷面和允許流速

分為三種基本類型，（以梯形斷面渠道為例）一、校核渠道的輸水能力主要是對已有的渠道進行驗算，從謝才公式知道：括號內(nèi)為已知，可求出ω、R、c，直接用公式可求出Q。二、確定渠道的底坡一般是已知n、Q、m、b、h，求i先求出三、設(shè)計渠道的斷面尺寸一般是已知n、Q、m、I，求b、h§7-4明渠均勻流水力計算的基本問題1、先定出h，求b給出幾個不同的b，求出相應(yīng)的并作曲線在由給定的Q，i計算用右圖找出對應(yīng)于該k值的b，即是所求的底寬b。2、先定出b，求h給出幾個不同的h，求出相應(yīng)的并作曲線§7-4明渠均勻流水力計算的基本問題在由給定的Q，i計算用上圖找出對應(yīng)于該k值的h，即是所求的水深h。用上述方法確定的過水斷面，不一定是水力最優(yōu)斷面。3、確定寬深比β，求相應(yīng)的b和h與上述方法類似，給定了的條件，其解是唯一的。對小型渠道，一般按水力最優(yōu)設(shè)計，使對大型土渠的計算，則應(yīng)考慮經(jīng)濟條件，水力最優(yōu)不一定是經(jīng)濟造價和施工條件最優(yōu)的?！?-4明渠均勻流水力計算的基本問題4、按最大允許流速設(shè)計，求b、h當流速成為設(shè)計渠道的控制條件時，采用此法以梯形為例：將A、R的值代入下式：聯(lián)立即可解出b和h。例：有一條大型輸水土渠（n=0.025)，梯形斷面，邊坡系數(shù)m=1.5，問在底坡I=0.0003和水深h=2.65m時，其底寬b為多少才能通過流量Q=40m3/s？§7-4明渠均勻流水力計算的基本問題解：代入上式：§7-4明渠均勻流水力計算的基本問題用試算法或圖解法來求：b(m)K（m3/s）01449.263041011116022802450§7-4明渠均勻流水力計算的基本問題§7~5無壓園管均勻流的水力計算無壓管道指的是不滿流的長管道1、無壓管道的水流特征①對比較長的無壓園管來說，直徑不變的順直段，其水流狀態(tài)與明渠均勻流相同，即②流速和流量分別在水流為滿流之前達到最大值，即水力最優(yōu)情況發(fā)生在滿流之前。2、無壓管道的計算問題基本公式仍是：§7-5無壓圓管均勻流的水力計算

無壓園管水力計算的基本問題分為三類：①檢驗過水能力，即已知管徑d、充滿度α、管壁粗糙系數(shù)n及底坡i，求流量Q?！?-5無壓圓管均勻流的水力計算②已知Q、d、n、α，要求設(shè)計坡度i;③已知Q、i、n、α，要求設(shè)計d;在進行計算時，污水管道應(yīng)按不滿流計算，其最大充滿度見表6-7，這樣規(guī)定的原因是：①污水流量時刻在變化，很難精確估算，而且雨水或地下水可能滲入污水管道。因此要保留一部分管道斷面，以防污水溢出。②污水管道內(nèi)沉積的污泥