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文档介绍：第七章明渠恒定非均匀流
人工渠道或天然河道中的水流绝大多数是非均匀流。
明渠非均匀流的特点是明渠的底坡线、水面线、总水头线彼此互不平行。
在明渠非均匀流中,若流线是近似于相互平行的直线,或流线的夹角
明渠恒定非均匀流
明渠恒定非均匀流
很小、流线的曲率半径很大,这种水流称为明渠恒定非均匀渐变流。反之为明渠恒定非均匀急变流。
本章着重研究在恒定流情况下,明渠非均匀渐变流的水流要素沿流程的变化规律,主要研究明渠水深(或水位)沿流程的变化规律,也就是要分析研究关于水面曲线的变化及其计算,以便恰当地确定明渠边墙高度,以及回水淹没的范围等等。
缓流:水流流速小,水势平稳,遇到干扰,干扰的影响既能向下游传播,又能向上游传播
急流:水流流速大,水势湍急,遇到干扰,干扰的影响只能向下游传播,而不能向上游传播
第一节明渠水流的三种流态
干扰微波在明渠静水中传播的相对波速:
式中: 为断面平均水深
缓流和急流的动力学分析
设水流流速为υ,
则微波传播的绝对速度为
顺水流方向
逆水流方向
缓流
急流
临界流
缓流时干扰波能向上游传播
临界流时干扰波恰不能向上游传播
急流时干扰波不能向上游传播
w=c
将一块石子投入静水中
水面以投石点为中心产生一系列同心圆
其以一定速度离开中心向四周扩散
w=c
c- υ
c+ υ
将石子投入等速运动的水流中
当水流流速小于波速(υ< c)时
则波传播速度是水流流速与波速向量和
微波向下游传播的绝对速度为(υ+ c)
向上游传播的绝对速度为( c- υ)
2 c
当水流的流速等于波速( υ= c)时
微波向下游传播的绝对速度是 2 c
υ+ c
当水流流速大于波速( υ> c)时
微波只向投石点下游传播
对上游的流动没有影响
式中, υ为水流速度,c为微波(扰动波)波速
缓流υ< c
临界流υ= c
急流υ> c
明渠流态