一.明渠均匀流的水力特征和形成条件
明渠流:具有自由表面的水流(重力流)。
均匀流:流线是平行直线的水流。(流速沿程不变,无局部损失)
顺坡渠道 逆坡渠道 平坡渠道
顺坡、逆坡、平坡渠道,水面线一定是沿流程下降的。
维持明渠流动的动力:上游的动力用于:
重力(上下游位置差)克服沿程能量损失
动能(上游速度水头)维持下游速度水头
明渠均匀流的形成条件为:
1)渠道为长直棱柱形顺坡渠道(i>0);
2)渠底坡度i和粗糙系数n沿流程不变;
3)水流为恒定流,且沿程流量不变;
4)沿流程无局部障碍。
说明:
长直棱柱形渠道:
渠道断面沿程不变,Q不变时,V不变,阻力规律不变。
顺坡渠道:
△Z为正值,G△Z为正值。
逆坡、平坡渠道△Z为负值或为零,只有减速.
流量不变、无局部障碍:为均匀流基本条件。
题6-48:
明渠均匀流形成条件
例6-48(2009年)明渠均匀流只能发生在()
A顺坡棱柱形渠道
B平坡棱柱形渠道
C逆坡棱柱形渠道
D变坡棱柱形渠道
解:明渠均匀流只能发生在顺坡棱柱形渠道上。
答案:A
二明渠均匀流基本公式和水力要素
1、明渠均匀流的基本公式
题6-49(2008年)明渠均匀流的流量一定,渠道断面形状、尺寸和壁面粗糙一定时,正常水深随底坡增大而()
A增大
B减小
C不变
D不确定
答案:B
二明渠均匀流基本公式和水力要素
2、明渠均匀流的基本参数
梯形渠道横断面
h水深
B水面宽度
b底宽
m边坡系数
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