西北农林科技大学：《水力学》课程教学课件（打印版）第六章 明渠均匀流 Steady uniform flow in Open channels

Hydraulics 水力学 第六章明渠恒定均匀流 Steady uniform flow in Open channels 吕宏兴

京杭大运河 北京

地球之 Ww3650ut

§6.1概述 一、明渠水流 天然河道、人工渠道统称为明渠。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。 明渠均匀流 明渠恒定流 明渠水流分类： 明渠非均匀流 明渠非恒定流 体

二、渠道的形式 断面形状、尺寸及底坡沿程不 明渠的横断面 变，同时又无弯曲的渠道，称为 与渠道中心线正交棱柱体渠道。 面，其边界为渠广断面形状、尺寸或底坡沿程改变 壁的交线称为A的渠道，称为非棱柱体渠道。 断面。B 水深 2 滩地 底宽 h 梯形断面 断面 棱柱体门非棱柱体棱柱体 反映断面的形状特征值 水面宽B=b+2m nh)h 22 33 湿周X=b+2hW1 1-1 mh)h

表6-1梯形渠道边坡系数m 土壤种类 边坡系数m 粉砂 3.0-5.3 细沙 2.53.5 砂壤士 2.0-2.5 粘砂壤士 1.5-2.0 粘士，密实黄士 1.251.5 卵石和砌石 1.251.5 半岩性的抗水的土壤 0.51.25 风化的岩石 0.250.5 未风化的岩石 0.00-0.25

标准U形断面 水面宽度 B=2r 过水面积 A=T 2+2r(h-r) 湿周 x=r+2(h-r） 水力半径 R-A

圆形断面 水面宽度 B=2.h(d-h) 过水面积 A= d2 8(0-sin 0) 湿 周 水力半径 R- 用于无压隧洞 城市排水管道

r≤<2 老<h≤r 标准1型马蹄形断面 标准Ⅱ型马蹄形断面

三、明渠的底坡 明渠渠底纵向（沿水流 方向)倾斜的程度称为底坡。 以i表示。 里水面线 顺坡（或正坡）明渠 按底坡分类： 平坡明渠 底坡线一 逆坡（或负坡）明渠 0 1>0 顺坡、正坡 平 i<0 逆坡、负坡