h 图79 若已知明渠的断面形状及尺寸,当流量给定时,在均匀流的情况下,可以将 底坡与渠中正常水深的关系绘出如图7-9所示。不难理解,当底坡i增大时,正 常水深ho将减小;反之,当i减小时,正常水深h将增大。从该曲线上必能找出 个正常水深恰好与临界水深相等的K点。曲线上K点所对应的底坡ⅸ即为临界 底坡。 在临界底坡上作均匀流时,一方面它要满足临界流方程式 A g Bx 另一方面又要同时满足均匀流的基本方程式 Q=4Ck√Rk 联解上列二式可得临界底坡的计算式为: gXk Iy= (7-2-14) aCkRk Bx aCkBx 式中RK、κK、Ck为渠中水深为临界水深时所对应的水力半径、湿周、谢才系数。 由(7-2-14)式不难看出,明渠的临界底坡ⅸ与断面形状与尺寸、流量及渠道的 糙率有关,而与渠道的实际底坡无关。 个坡度为i的明渠,与其相应(即同流量、同断面尺寸、同糙率)的临界底坡 相比较可能有三种情况,即:ⅸ<ⅸ,产ik,心>i。根据可能出现的不同情况,可 将明渠的底坡分为三类 j<,为缓坡 Mild slope) =ik,为陡坡( Steep Slope) 1>ⅸk,为临界坡 由图7-9可以看出,明渠水流为均匀流时,若ⅸⅸ,则正常水深h>hk;若 i>ⅸ,则正常水深加<kk;若rⅸk,则正常水深ho=hκ。所以在明渠均匀流的情况图 7-9 若已知明渠的断面形状及尺寸，当流量给定时，在均匀流的情况下，可以将 底坡与渠中正常水深的关系绘出如图 7-9 所示。不难理解，当底坡 i 增大时，正 常水深 h0 将减小；反之，当 i 减小时，正常水深 h0 将增大。从该曲线上必能找出 一个正常水深恰好与临界水深相等的 K 点。曲线上 K 点所对应的底坡 iK 即为临界 底坡。 在临界底坡上作均匀流时，一方面它要满足临界流方程式 K K B A g Q 2 3 =  另一方面又要同时满足均匀流的基本方程式 K K K K Q = A C R i 联解上列二式可得临界底坡的计算式为： K K K K K K K K C B g C R B gA i 2 2    = = (7-2-14) 式中 RK、χK、CK为渠中水深为临界水深时所对应的水力半径、湿周、谢才系数。 由(7-2-14)式不难看出，明渠的临界底坡 iK 与断面形状与尺寸、流量及渠道的 糙率有关，而与渠道的实际底坡无关。 一个坡度为 i 的明渠，与其相应(即同流量、同断面尺寸、同糙率)的临界底坡 相比较可能有三种情况，即：i＜iK，i=iK，i＞iK。根据可能出现的不同情况，可 将明渠的底坡分为三类： i＜iK，为缓坡(Mild slope) i=iK,为陡坡(Steep Slope) i＞iK，为临界坡 由图 7-9 可以看出，明渠水流为均匀流时，若 i＜iK，则正常水深 h0＞hK；若 i＞iK，则正常水深 h0＜hK；若 i=iK，则正常水深 h0=hK。所以在明渠均匀流的情况