明渠流动综合性实验 实验目的 观察明渠流动的水面曲线,理解流动原理;测定自由式宽顶堰的流量系数,验证经验 公式;验证水跃共轭水深、长度及能量损失的计算公式 实验设备 双变坡水槽;三角形量水堰及水位测针;实用堰;宽顶堰 实验原理 1.根据三角形量水堰水位测针的读数,确定水槽流量 直角三角堰,有下列经验公式 当H=005~025m时,O=14H25 当H=0250.55m时,O=1343HP24 式中,H均以米计,流量Q的单位均为m3 2.明渠水面曲线 棱柱体明渠恒定渐变流中水深沿程变化的微分方程式 0- B 在Q、、n一定的棱柱形渠道中,断面参数K、B、A均为水深的函数,因此上述微分 方程积分后,即可得水面曲线h=f(s)。在对水面曲线进行计算之前,有必要对其类型和变 化趋势作出定性分析。 分析结果:各种坡度的渠道中,水面曲线的类型共有12种。 3.水跃 对矩形断面明渠,临界水深计算 h 上式中 Q 为单宽流量 水跃的基本计算包括共轭水深的计算、水跃能量损失的计算和水跃跃长的计算。 (1)水跃共轭水深的计算 在共轭水深h′、h"中已知一个,求另一个。其依据是水跃方程。对于矩形断面明渠, 从水跃方程中可直接解出共轭水深。明渠流动综合性实验 一、 实验目的 观察明渠流动的水面曲线，理解流动原理；测定自由式宽顶堰的流量系数，验证经验 公式；验证水跃共轭水深、长度及能量损失的计算公式。 二、 实验设备 双变坡水槽；三角形量水堰及水位测针；实用堰；宽顶堰 三、 实验原理 1． 根据三角形量水堰水位测针的读数，确定水槽流量 直角三角堰，有下列经验公式： 当 H = 0.05~0.25m 时，Q = 1.4H 2.5 当 H = 0.25~0.55m 时，Q = 1.343H 2.47 式中，H 均以米计，流量 Q 的单位均为 m 3 /s。 2． 明渠水面曲线 棱柱体明渠恒定渐变流中水深沿程变化的微分方程式 3 2 2 2 1 / A B g Q i Q K ds dh     在 Q、i、n 一定的棱柱形渠道中，断面参数 K、B、A 均为水深的函数，因此上述微分 方程积分后，即可得水面曲线 h  f (s) 。在对水面曲线进行计算之前，有必要对其类型和变 化趋势作出定性分析。 分析结果：各种坡度的渠道中，水面曲线的类型共有 12 种。 3． 水跃 对矩形断面明渠，临界水深计算 3 2 3 2 2 g q gb Q hk     上式中， b Q q  为单宽流量。 水跃的基本计算包括共轭水深的计算、水跃能量损失的计算和水跃跃长的计算。 （1）水跃共轭水深的计算 在共轭水深 h′、h″中已知一个，求另一个。其依据是水跃方程。对于矩形断面明渠， 从水跃方程中可直接解出共轭水深