明渠恒定非均匀流

1、1,第11章 明渠非恒定流,明渠非恒定流：河、渠中的过水断面上的水力要素如Q、v及z等随时间 t 不断变化的流动称为明渠（槽）非恒定流。,研究目的：确定非恒定流过程中，明渠水流的u，h(或z，流量)等随 t 和 s 的变化规律。用于洪水预报、溃坝防洪、水电站上下游动力渠道设计等。,非恒定流：流场中任何点上有任何一个运动要素是随时间而变化的，这种流动称为非恒定流。,2,11.1 明渠非恒定流的特性及波的分类,、特性,1、水力要素如u、Q、A、Z或h等都是时间t和位置s的函数，它是非恒定的非均匀流动。,3,11.1 明渠非恒定流的特性及波的分类,、特。

2、第七章 明渠均匀流,定义：排水渠中凡是具有自由液面的流动，称为明渠。,0,0,0, 7-1 概述, 7-1 概述, 7-2 明渠均匀流的计算公式, 7-2 明渠均匀流的计算公式,在明渠均匀流中，断面尺寸和n一定，,对某一给定的渠道，则有, 7-2 明渠均匀流的计算公式,2、图解法：（满宁公式制成）, 7-2 明渠均匀流的计算公式,对梯形断面：,m为参数，绘制曲线,如附图62，, 7-2 明渠均匀流的计算公式,例：有一段长一公里的小河，n=0.030，过水断面为梯形，其底 部落差为0.5m，底宽3m，水深0.8m，边坡系数m=ctg=1.5， 求流量模数K和流量Q。,解： 解析法, 7-2 明渠。

3、1,第五章 明渠恒定均匀流,明渠是人工修建或自然形成的具有自由表面的渠槽。明渠水流水面上各点压强都等于 大气压强，相对压强为零，所以又称为无压流。,2,在明渠均匀流中:,3,5.1 明渠的类型及其对水流运动的影响明渠的断面形状、尺寸、底坡等对水流的影响。 一、明渠的横断面人工明渠的横断面，通常作成对称的几何形状。例如常见的梯形、矩形或圆形等。至于河道的横断面，则常呈不规则的形状。,4,当明渠修在土质地基上肘，往往作成梯形断面，其两侧的倾斜程度用边坡系数m(mcot)表示，m的大小应根据土的种类或护面情况而定(如表5.1)。材料。

4、单元四 明渠均匀流,浙江建设职业技术学院 暖通教研室 张玲,教学基本要求 1.了解明渠水流的分类和特征，了解棱柱体渠道的概念，掌握明槽底坡的概念。 2.了解明渠均匀流的特点和形成条件，熟练掌握明渠均匀流公式，并能应用它来进行明渠均匀流水力计算。 3.理解水力最佳断面和允许流速的概念，掌握水力最佳断面的条件和允许流速的确定方法，学会正确选择明渠的糙率n值。 4.掌握无压圆管均匀流的水力特性，熟练运用图表法和解析法进行无压圆管均匀流的水力计算。 学习重点和难点 1. 明渠均匀流水力计算； 2. 运用解析法和图表法进行无压圆管。

5、第五章 明渠非均匀流,水力学与桥涵水文,主讲：王亚玲,产生明渠均匀流的诸多条件中只要有一个条件不满足，明渠上将产生非均匀流动。 明渠非均匀流的特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此不平行， 。 水深沿程变化。,题 解,题 解,分析水面线的变化及其计算，以便确定明渠边墙高度，以及回水淹没的范围等。,注：为了区别，将明渠均匀流的水深称为正常水深，以h0表示。非均匀流的水深以h表示。,主要内容：,明渠水流的三种流态,断面比能与临界水深,临界底坡、缓坡与陡坡,明渠恒定非均匀渐变流的微分方程式,棱柱体明渠中恒定非均匀渐变流水。

6、5 明渠恒定均匀流,5-1 一梯形土渠，按均匀流设计。已知水深h为1.2m，底宽b为2.4m，边坡系数m为1.5，粗糙系数n为0.025，底坡i为0.0016。求流速v和流量Q。 思路：1、2、求C和R,5-2 红旗渠某段长而顺直，渠道用浆砌条石筑成（n为0.028），断面为矩形，渠道按水力最佳断面设计，底宽b为8m，底坡i为，试求通过流量。解：矩形断面渠道最佳宽深比 故,5-3 某水库泄洪隧道，断面为圆形，直径d为8m，底坡i为0.002，粗糙系数n为0.014，水流为无压均匀流，当洞内水深h为6.2m时，求泄洪流量Q。 解：对圆形断面,5-4 一梯形混凝土渠道，按均匀流设计。已。

7、2019/5/31,第八章 明渠均匀流,内江,外江,都江堰，距今2200年，功在当代，利在千秋,2019/5/31,重力流动、孔隙流动,研究对象,明渠的水力特征和过流能力基本定律,研究内容,第八章 明渠均匀流,三峡船闸,2019/5/31,8-1 明渠流 概 述,明渠和明渠流,第八章 明渠均匀流,黄河河南曹岗断面,开封附近高出11米,新乡附近高出20多米,济南设防高出10米,京杭大运河,重力流动 （无压流）,2019/5/31,明渠流与管流的比较,8-1 明渠流 概 述,第八章 明渠均匀流,重力作用底坡影响水深可变,2019/5/31,明渠流的流态,8-1 明渠流 概 述,第八章 明渠均匀流,明渠非均匀。

8、水力学,第五章 明渠恒定均匀流,主讲：熊亚南,天然河道、人工渠道统称为明渠。明渠中流动的液体称为明渠水流。,当液体通过明渠流动时，形成与大气相接触的自由水面，表面各点压强均为大气压强，所以明渠水流为无压流。,明渠水流也可分为恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流等。,主要内容：,明渠的几何特性,明渠均匀流的特性,明渠均匀流的计算公式,明渠均匀流的水力计算,水力最佳断面及允许流速,复式断面明渠的水力计算,明渠的几何特性,1.明渠的底坡,明渠渠底纵向（沿水流方向）倾斜的程度称为底坡。以i表示。,i 0 顺坡、正。

9、第 页学院教 师 授 课 教 案课程名称： 水力学 20 年至 20 年第 二 学期第 二十三 次课班 级： 编制日期：20 年 月 日教学单元（章节）：第七章 明渠恒定非均匀流 7-1 概述7-2 明渠非均匀流的一些基本概念（ 1）目的要求：掌握明渠水流的流态及断面平均单位能量 Es。知识要点：掌握明渠水流的流态。技能要点：明渠水流的流态判别及断面平均单位能量 Es。教学步骤：（讲授）（提问式讨论）（讲授）（作业布置）教具及教学手段：多媒体作业布置情况：7-2课后分析与小结：授课教师： 授课日期：20 年 6 月 9 日第 页教 学 内 容 板书或旁 注。

10、37第六章 明槽恒定非均匀流一、判断题1、缓变流一定是缓流，急变流一定是急流。 ( )2、棱柱形明渠中形成 S2 型水面曲线时，其弗劳德数 Fr 沿程减小。 ( )二、填空题1、 S2 型水面曲线是发生在 ( )(1) 缓坡渠道中的缓流 (2) 陡坡渠道中的缓流(3) 缓坡渠道中的急流 (4) 陡坡渠道中的急流 2、在明渠渐变流中 ( )(1)总水头线一定平行于底坡线 (2)总水头线与自由水面相重合(3)测压管水头线与自由水面一致 (4)水面线与底坡线平行3、发生水跃的充分必要条件是 ( )(1)从层流过渡到紊流 (2)从陡坡过渡到缓坡 (3)从缓流过渡到急流 (4)从急流过渡到缓。

11、明渠恒定均匀流,1 明渠均匀流特性,3 明渠均匀流的水力计算,2 明渠均匀流的产生条件,4 明渠均匀流的其他问题,过水断面形状、尺寸、水深沿程不变,过水断面形状、尺寸、水深沿程不变,断面流速分布断面平均流速流量 动能修正系数等 沿程不变,过水断面形状、尺寸、水深沿程不变,断面流速分布断面平均流速流量 动能修正系数等 沿程不变,底坡、水面坡度、总水头线互相平行,底坡、水面坡度、总水头线互相平行,明渠恒定均匀流,1 明渠均匀流特性,3 明渠均匀流的水力计算,2 明渠均匀流的产生条件,4 明渠均匀流的其他问题,充分必要条件力学条件 渠壁摩。

12、1,第六章 明渠恒定非均匀流 人工渠道或天然河道中的水流绝大多数是非均匀流。明渠非均匀流的特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此互不平行。 明渠非均匀流分为明渠非均匀渐变流和明渠非均匀急变流。本章着重研究明渠中恒定非均匀渐变流的基本特性及其水力要素（主要是水深）沿程变化的规律。具体地说，就是要分析水面线的变化及其计算，以便确定明渠边墙高度，以及回水淹没的范围等。通常把明渠均匀流的水深称为正常水深h0。,2,6-1 明渠水流的三种流态,扰动：在流场的某一点或者某一个区域，由于某种原因，使流动参数发生变化，这种。

13、1,第六章 明渠恒定非均匀流人工渠道或天然河道中 的水流绝大多数是非均匀 流。明渠非均匀流的特点 是明渠的底坡线、水面线、 总水头线彼此互不平行。明渠非均匀流分为明渠非均匀渐变流和明渠非均匀急变流。本章着重研究明渠中恒定非均匀渐变流的基本特性及其水力要素（主要是水深）沿程变化的规律。具体地说，就是要分析水面线的变化及其计算，以便确定明渠边墙高度，以及回水淹没的范围等。通常把明渠均匀流的水深称为正常水深h0。,2,6-1 明渠水流的三种流态,扰动：在流场的某一点或者某一个区域，由于某种原因，使流动参数发生变化，这。

14、1,第六章 明渠恒定非均匀流 人工渠道或天然河道中的水流绝大多数是非均匀流。明渠非均匀流的特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此互不平行。 明渠非均匀流分为明渠非均匀渐变流和明渠非均匀急变流。本章着重研究明渠中恒定非均匀渐变流的基本特性及其水力要素（主要是水深）沿程变化的规律。具体地说，就是要分析水面线的变化及其计算，以便确定明渠边墙高度，以及回水淹没的范围等。通常把明渠均匀流的水深称为正常水深h0。,2,6-1 明渠水流的三种流态,扰动：在流场的某一点或者某一个区域，由于某种原因，使流动参数发生变化，这种。

15、第六章 明渠恒定均匀流,主讲：张竞超,水力学,水力学,天然河道、人工渠道统称为明渠。明渠中流动的液体称为明渠水流。,当液体通过明渠流动时，形成与大气相接触的自由水面，表面各点压强均为大气压强，所以明渠水流为无压流。,明渠水流也可分为恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、渐变流与急变流等。,主要内容：,明渠的几何特性,明渠均匀流的特性,明渠均匀流的计算公式,明渠均匀流的水力计算,水力最佳断面及允许流速,复式断面明渠的水力计算,明渠的几何特性,1.明渠的底坡,明渠渠底纵向（沿水流方向）倾斜的程度称为底坡。以i表示。,i 0 。

16、1第 9 章 明渠恒定非均匀流9.1 知识要点9.1.1 明渠恒定非均匀流产生的条件及特点当明渠底坡或粗糙系数沿程变化，或渠道的横断面形状（或尺寸）沿程变化，或在明渠中修建水工建筑物（闸、桥梁、涵洞等）使明渠中的流速和水深发生变化，这些均会在明渠中形成非均匀流。非均匀流的特点是明渠的底坡、水面线、总水头线彼此互不平行。也就是说，水深和断面平均流速 v 沿程变化，流线间互不平行，水力坡度线、测压管水头线和底坡线彼此间不平行。研究明渠恒定非均匀流的主要任务是：（1）定性分析水面线；（2）定量计算水面线。9.1.2 明渠水流的。

17、6 明渠恒定非均匀流,6-1 一矩形断面渠道b为3m，Q为4.8m3/s，n为0.022，i为0.0005。求（一）水流作均匀流时微波波速；（二）水流作均匀流时的佛汝德数；（三）从不同角度判别明渠水流流态。 思路： 1、 ，h为均匀流水深。 2、 ，v为平均流速。 3、,6-2 一梯形断面渠道，b为8m，m为1，n为0.014，i为0.0015，当流量分别为Q1=8m3/s，Q2=16。