水力学(第六章明渠均匀流)

二、明渠横断面 常 表5-2
断面形状
B
见 断 面 水 力 要 素 矩形、梯形、圆形过水断面的水力要素
水面宽度 B
过水断面积
A
湿周
x
水力半径
R
h
b
b 2mh
b
B
bh
b 2h
bh b 2h
2
m
m
h
b mhh
b 2h 1 m
b m hh
b 2h 1 m 2
b
P
2
AFLeabharlann f0D四、明渠均匀流产生的条件

必要条件 恒定流
流量沿程不变（无分叉和汇流情况）
渠道为长、直的棱柱体顺坡渠
渠中无闸、坝、跌水等建筑物的局部干扰 底坡、糙率沿程不变
六、明渠计算公式
谢才公式：
v C RJ
总结了一系列渠道水流实测 资料的基础上, 提出明渠均匀流 流速与流量的经验公式－谢才公
一、明渠的定义
明渠是一种人工修建或自然形成的渠槽。明渠中流动的 液体称为明渠水流。 当液体通过明渠流动时，形成与大气相接触的自由水面，
表面各点压强均为大气压强，所以明渠水流为无压流。
明渠水流可分为恒定流与非恒定流、均匀流与非均匀流、
渐变流与急变流等。
一、明渠的定义
明渠水流
明渠恒定流
明渠恒定均匀流
三、明渠的底坡 明渠底坡有三种类型 正坡 i > 0
平坡 i = 0
渠底高程沿流程降低
渠底高程沿程不变
负坡 i < 0
渠底高程沿流程增加
i > 0 顺坡
i = 0 平坡
i < 0 逆坡
四、明渠均匀流产生的条件
B
G sin F f or i sin
C
Ff G
0
P
1
v
1
α
G τ
v
2
Abh 1 .5 1 .72 .55 0
2 h b2 1 .7 1 .54 .9 0 RA / 0 .52
1 1/6 C R 64 .06 n 3 QAC Ri2 .36 m /s
v Q / A 0.93 v / gh 1
2
B
d

h
2 hd h
d2 sin * 8
1 d 2
d sin 1 4
*式中
以弧度计
二、明渠纵断面
横断面形状、尺寸沿程 不变，同时又无弯曲的 渠道，称为棱柱体渠道。
1 2 2
3 3
1 棱柱 体 1—1
非棱柱 体 2—2
棱柱体
3—3
横断面形状、尺寸沿程改变的渠道，称为 非棱柱体渠道。水流不可能形成均匀流动。
式，以后又有确定谢才系数的满
宁公式（R.Manning）、 巴普洛 1769年 甫斯基公式。
六、明渠计算公式
Q AC Ri K i
1、有一矩形断面渠道，底宽b＝1.5m，底坡i＝0.0004，糙率n＝0.014，当
槽中均匀流水深h0=1.7m时，试求通过的流量Q , 并判别是急流还是缓流。