明渠恒定均匀流.pdf

水力学知识点解析

明渠恒定均匀流

1.明渠均匀流的特性

（1）过水断面的形状和尺寸、断面平均流速、流量和水深沿程不变。

（2）总水头线、测压管水头线（水面坡度）和渠底线互相平行，即：

JJi

p

（1）

列（1）-（2）能量方程得：

2（2）

/2g∆ℎ

P12J∆=ℎ==

/2g

h

J不变

hP

z

li

i0==

2.明渠均匀流的形成条件

（1）水流应为恒定流。因为在明渠非恒定流中必然伴随着波浪的产生，

流线不可能是平行直线。

（2）流量应沿程不变，即无支流的汇入和分出。

（3）渠道必须是长直的棱柱体顺坡明渠，粗糙系数沿程不变。

（4）渠道中无闸、坝或跌水等建筑物的局部干扰。

3.明渠均匀流的水力计算

基本公式

连续性方程：QAv

QAvACRiKi

000000

谢才公式：vCRJCRi

式中：R——水力半径（m），R=A/P；K——明渠均匀流的流量模数；

0

P——过水断面湿周；KACR

0000

J——水力坡度；

C——谢才系数（m1/2/s）；

A——相应于明渠均匀流正常水深时的过水断面面积。

0

思政拓展：辩证看待科学发展

谢才公式的局限性

谢才公式提出至今两百多年，

使用的范围大多数都是河道、明渠

水流的相关计算，由于公式中的相

关数据的确定并不精确，使得相应

的计算结果与实际存在-定的误差，

适用范围具有一定的局限性。

（1）梯形过水断面渠道的水力最佳断面

B

Ah(bmh)