第一講：明渠水流的認(rèn)知

水力分析與計(jì)算主講人：沈漢明渠水流的認(rèn)知明渠水流的認(rèn)知明渠概述明渠底坡明渠橫斷面及水力要素一、明渠概述明渠一種人工修建、或自然形成的渠。明渠流水流通過明渠時(shí)，有自由面（液面為大氣壓強(qiáng)）。這種水流稱明渠水流，或無壓流。一、明渠概述明渠恒定流

明渠恒定流：明渠流中的水力要素（時(shí)均值）均不隨時(shí)間變化，稱明渠恒定流，否則稱明渠非恒定流。明渠均勻流

明渠均勻流:明渠流中，流線是一簇平行直線，水深、斷面平均流速、流量、糙率等水力要素沿程不變，稱明渠均勻流，否則稱明渠非均勻流。二、明渠底坡明渠斷面形狀、尺寸、底坡對(duì)水流運(yùn)動(dòng)有重要影響。因此，要了解明渠水流運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，首先必須了解明渠類型及其水力要素等。沿水流方向單位渠道長(zhǎng)度，對(duì)應(yīng)的渠底高程降落值，其表示渠底縱向傾斜程度，以符號(hào)i

表示。θ：渠底與水平面夾角ds：兩斷面的間距dz：兩斷面的渠底高程差二、明渠底坡正坡i>0渠底高程沿流程降低平坡i=0渠底高程沿程不變負(fù)坡i<0渠底高程沿流程增加明渠底坡的三種類型二、明渠底坡正坡i>0渠底高程沿流程降低平坡i=0渠底高程沿程不變負(fù)坡i<0渠底高程沿流程增加明渠底坡的三種類型二、明渠底坡正坡i>0渠底高程沿流程降低平坡i=0渠底高程沿程不變負(fù)坡i<0渠底高程沿流程增加明渠底坡的三種類型二、明渠底坡正坡i>0渠底高程沿流程降低平坡i=0渠底高程沿程不變負(fù)坡i<0渠底高程沿流程增加明渠底坡的三種類型三、明渠橫斷面及水力要素明渠的橫斷面是指垂直于渠道壁面的平面與水流的接觸面。橫斷面按形成方式不同分為人工明渠斷面、天然河道斷面。以人工明渠橫斷面為例，通常有矩形、梯形、圓形、馬蹄形斷面等形式。明渠的橫斷面三、明渠橫斷面及水力要素

水面寬度

過水面積

濕周

水力半徑矩形斷面hb常用于巖石中開鑿、兩側(cè)用條石砌成的渠混凝土渠三、明渠橫斷面及水力要素

水面寬度

過水面積

濕周

水力半徑B=b+2mh

梯形斷面Bhb1m適用于土基上的渠三、明渠橫斷面及水力要素圓形斷面

水面寬度

過水面積

濕周

水力半徑用于無壓隧洞dhθ未來職業(yè)崗位的應(yīng)用明渠的認(rèn)識(shí)和學(xué)習(xí),為同學(xué)們今后從事明渠的設(shè)計(jì)和施工崗位上的工作打下基礎(chǔ)。小結(jié)明渠為我國(guó)水利建設(shè)與設(shè)施的重要組成部分，從長(zhǎng)江三峽水利樞紐施工導(dǎo)流利用明渠導(dǎo)流、新中國(guó)建設(shè)時(shí)期廣為人知的紅旗渠，到每個(gè)農(nóng)村田間地頭的灌溉及排洪水網(wǎng)，明渠在水利、基礎(chǔ)農(nóng)業(yè)方面發(fā)揮著巨大作用。本節(jié)課主要介紹了明渠水流的分類和基本要素，為后面明渠恒定均勻流的主要特性、發(fā)生條件、水力計(jì)算及有關(guān)問題等內(nèi)容的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。思考結(jié)合本節(jié)課的學(xué)習(xí)內(nèi)容，思考下面的說法正確嗎：凡是隧洞、管道等建筑物中的水流