WHU FIYDRAUILIC 第7章明潺恒定漉动 Steady open channel Flow 李大美教授博士生导师 武汉大学
WHU 李大美 教授 博士生导师 武汉大学 HYDRAULICS 第7章 明渠恒定流动 Steady Open Channel Flow
WHU Chapter7目录 7-1概迷 7-2明暴哐定均与流 7-3明幕喱定渐变流 7-4明暴恒定意变流 7-5明定渐变流水面郾纜的定咝分祈 7-6明幕峘定渐变流水面蔚汁算
WHU Chapter 7 目录 7-1 概述 7-2 明渠恒定均匀流 7-3 明渠恒定渐变流 7-4 明渠恒定急变流 7-5 明渠恒定渐变流水面曲线的定性分析 7-6 明渠恒定渐变流水面曲线的计算
7-1概迷 WHU 有压管流:①具有封闭的湿周 ②压力是流动的主要动力。 明渠流:①具有旬由水面(即水面压强 为大气压); ②重力是流动的主要动力; ⑦明渠水面线即测压管水头线
WHU 7-1 概述 有压管流：①具有封闭的湿周； ②压力是流动 的主要动力。 明渠流： ①具有自由水面（即水面压强 为大气压）； ②重力是流动的主要动力； ③明渠水面线即测压管水头线
1、明渠分类 WHU 1)明漂形体 ①棱栏体漂( Prismatic channel): A=A(h),多为人工票道; ②井棱柱体渠( Non-prismatic channel) A=A(h, s)
WHU 1、明渠分类 1）明渠形体 ①棱柱体渠(Prismatic channel)： A=A(h), 多为人工渠道； ②非棱柱体渠（Non-prismatic channel): A=A(h,s)
2)明票断面形式 WHU 土壤渠 金属或其它建材 Soil channel 下水道 Metal channel 边滩 main bed 主槽 渡槽 隧洞 天然河道 Aqueduct Tunnel Natural river
WHU 2) 明渠断面形式
3)明渠的几何参数 WHU ①一般明渠: B 过水断面面积A:垂直于流向 的横新面 Section area) 水面宽 Width of water surface)B 水深 Depth)h: 底坡( Bottom slope):明漂纵断 面上渠底线的坡度 az i= sin 6= S 因日很小,通帝可取 =Si=18b=-22
WHU 3)明渠的几何参数 ①一般明渠： 过水断面面积A：垂直于流向 的横断面(Section area) 水面宽(Width of water surface)B 水深(Depth)h： 底坡(Bottom slope)i：明渠纵断 面上渠底线的坡度 因θ 很小，通常可取 s z s z z i = − − = = − 2 1 sin l z z i tg 2 1 sin − = = −
②梯形断面明暴 WHU 是最常见的人工渠道。其基本几何参数为水深、底 宽b和边坡糸教m 边坡糸数m=cg≠!a,由土壤的力学性质决定。 过水新面面积A=(b+mhh 水面宽B=b+2mh 湿周x=b+2hl+m2 水力半役〖R=A/x。当m=0,为矩形断面
WHU ②梯形断面明渠 是最常见的人工渠道。其基本几何参数为水深h、底 宽b和边坡系数m。 边坡系数 ，由土壤的力学性质决定。 过水断面面积 水面宽 湿周 水力半径 。当m=0，为矩形断面。 m = ctg tg A = (b + mh)h B = b + 2mh 2 = b + 2h 1+ m R = A/
4)明猥揆底披分 WHU ①正坡( Falling slope)j>O,底坡高程沿程下降, 21>2 ②平坡( Horizontal slope)i=0,底坡高程沿程不变 ⑦反坡( Adverse slope)j<O,底坡高程沿程抬高, 2≤2 考mmmm =0 i<0
WHU 4）明渠按底坡分类 ①正坡（Falling slope）i＞0，底坡高程沿程下降， z1＞z2 ②平坡（Horizontal slope) i=0 ，底坡高程沿程不变 z1=z2 ③反坡（Adverse slope) i＜0 ，底坡高程沿程抬高， z1＜z2
7-2明渠恒定均匀流 WHU Steady Uniform Channel Flow 灼勺流是一种匀速直线运动,均匀流 质点的运动参教沿程不变。 明渠均勺流是一种最简单的明渠流。 但其狸论是票道设计的依据,也是 进行非灼勺流分析计算的基础
WHU 7-2 明渠恒定均匀流 Steady Uniform Channel Flow 均匀流是一种匀速直线运动，均匀流 质点的运动参数沿程不变。 明渠均匀流是一种最简单的明渠流。 但其理论是渠道设计的依据，也是 进行非均匀流分析计算的基础
1、明渠均勻流的特征 WHU 及形成条件 1)明渠均勻流的特征:、()= V=const; h=ho(Normal depth);u=u(h) 等参教语程不变。流线为平行直线,过水断面 为平面。 ①i=Jn=J ② G sin 6=FD
WHU 1、明渠均匀流的特征 及形成条件 1）明渠均匀流的特征： V =const; h =h 0 (Normal depth); u =u (h) 等参数沿程不变。流线为平行直线，过水断面 为平面。 ① i=Jp=J ②G sinθ =FD ( ) = 0 s