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水力学知识点解析
明渠流动
明渠（Channel）：是人工渠道、天然河道以及不满流管道统称为明渠。
明渠流（ChannelFlow）：具有露在大气中的自由液面的槽内液体流动
称为明渠流（明槽流）或无压流（FreeFlow）。
v
1
闸门
v
2
无闸门
v有闸门
南水北调工程红旗渠工程
1.明渠流动的特点
1.具有自由液面，p=0，无压流（满管流则是有压流）。
0
2.重力是流动的动力，明渠流是重力流，管流则是压力流。
3.渠道的坡度影响水流的流速、水深。坡度增大，则流速，水深。
4.边界的突然变化将影响明渠流动的状态。
2.明渠流的分类
非恒定流
明渠流均匀流
恒定流渐变流
非均匀流
急变流
3.明渠的分类
明渠断面形状有：
•梯形：常用的断面形状
•矩形：用于小型灌溉渠道当中
•抛物线形：较少使用
•圆形：为水力最优断面，常用于城市的排
水系统中
•复合式：常用于丰、枯水量悬殊的渠道中
B高水位
1
h低水位
m=cot
b
梯形断面的水力要素
（1）基本量
b——底宽；h——水深；m——边坡系数B
m=cot——m越大，边坡越缓；mh
m越小，边坡越陡；m=0时是矩形断面。
m根据边坡岩土性质及设计范围来选定。h1
m
（2）导出量
B——水面宽B=b+2mhb
A——过水断面面积A=(b+mh)h
——过水断面湿周=++
R——水力半径=
1.按明渠的断面形状和尺寸是否变化分：
棱柱形渠道：断面形状和尺寸沿程不变
的长直明渠称为棱柱形渠道。h=f(i)
明
渠
非棱柱形渠道：断面形状和尺
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