第十四章明姜旅悼炙流 前进
前进
由于自然条件的变化(如洪水涨落),或者由于河渠 上的水工建筑物(如闸门)不时地调节流量,使河道或人 工渠道中水流流速、水深(或水位、流量)等随时间而改 变,从而形成了明渠中的非恒定流 研究明渠非恒定流的目的:主要是确定在非恒定流 过程中,明渠水流的流速、水深(或水位、流量)等随 时间和流程的变化规律。用于洪水预报、溃坝防洪、水 电站上下游动力渠道设计等。 主要介绍内容 明渠非恒定流的特性 明渠非恒定流波的分类 明渠非恒定连续性方程式 明渠非恒定渐变流的能量方程式
由于自然条件的变化（如洪水涨落），或者由于河渠 上的水工建筑物（如闸门）不时地调节流量，使河道或人 工渠道中水流流速、水深（或水位、流量）等随时间而改 变，从而形成了明渠中的非恒定流。 研究明渠非恒定流的目的：主要是确定在非恒定流 过程中，明渠水流的流速、水深（或水位、流量）等随 时间和流程的变化规律。用于洪水预报、溃坝防洪、水 电站上下游动力渠道设计等。 主要介绍内容： 明渠非恒定流的特性 明渠非恒定流波的分类 明渠非恒定连续性方程式 明渠非恒定渐变流的能量方程式
明渠非恒定流的特性 特性之一:明渠非恒定流必定是非均匀流。 V=v(t, s) Q=O(, s) h=h(t,s) 或 二=z(t,s) m/s z(m 上 下 t(时) t(时) 上、下游断面的流量过程线上、下游断面的水位过程线
明渠非恒定流的特性 特性之一：明渠非恒定流必定是非均匀流。 V V t s = ( , ) h h t s = ( , ) 或 Q Q t s = ( , ) z z t s = ( , ) Q t 上 ~ Q t 下 ~ t（时） Q（m3 /s） 上、下游断面的流量过程线 t1 t2 z t 上 ~ z t 下 ~ t（时） z（m） 上、下游断面的水位过程线 t1 t2
特性之二:明渠非恒定流也是一种波动现象。 波体 波锋
特性之二：明渠非恒定流也是一种波动现象。 Vw Vw V Vw 波锋 波体
特性之三:波所及之区域内,各过水断面水位流 量关系成绳套形曲线关系 落水 涨水 恒定流时水位~流量关系 非恒定流时水位~流量关系 恒定流时,水面坡度是非恒定流时,涨水时水面坡度 恒定的,所以水位与流比同一水位下恒定流的坡度大, 量呈单值关系。 因而流量亦大;在落水时,水 面坡度比同一水位下恒定流的 坡度小,因而流量亦小
特性之三：波所及之区域内，各过水断面水位流 量关系成绳套形曲线关系 z Q 恒定流时水位~流量关系 z Q 非恒定流时水位~流量关系 涨水 落水 Qmax zmax Qmin zmin 恒定流时，水面坡度是 恒定的，所以水位与流 量呈单值关系。 非恒定流时，涨水时水面坡度 比同一水位下恒定流的坡度大， 因而流量亦大；在落水时，水 面坡度比同一水位下恒定流的 坡度小，因而流量亦小