(27.1)--第21讲 明渠恒定非均匀渐变流.pdf

水力学知识点解析

明渠恒定非均匀渐变流

概念

明渠非均匀流：当在渠道中修建了任意形式的水工建筑物，或任一均匀流

的产生条件被改变，就会造成明渠中流速、水深的沿程变化，从而产生明

渠非均匀流流动。

非均匀流(壅水曲线）aI

h

0

ii

c

明渠非均匀流的水力特点：渠道底坡i，水面坡度J和水力坡度J

p

不相等，即：

JJi

p

产生明渠非均匀流流动的渠道形式有：

•1、i≤0的渠道；

•2、非棱柱形渠道；

•3、边界突然变化的棱柱形渠道。

明渠非均匀流主要讨论的问题：

计算各过水断面的水深h的沿程变化，即分析和计算渠道的水面曲线。

1.断面单位能量

•断面单位能量：是指当基准面0-0取在渠底最低高程时，单位重量流

体所具有的机械能。

υ2Q2

Esh或Esh

2g2

2gA

J

22



2g2g

J

P

hh

i0

OOOO

•水流的断面单位能量E与单位重量流体机械能E的区别

s

1、断面单位能量E与单位机械能E的基准面选择不同，两者相差一个渠底

s

位置高度Z，即位能；且E沿程是同一个基准面，而E是通过各自断面最低

s

点为基准面，沿程基准面不相同。

2、E沿程减少，E沿水流方向可以增大、不变或减小。

s

2J

2



2g2g