11、局部水头损失计算公式

---分别断面间的局部阻力系数，其中 hh

第六章 明渠水流

一、学习要点：

1、 了解明渠水流的分类和特征。

2、 熟练掌握明渠均匀流公式并能应用它来进行明渠均匀流水力计算。

3、 掌握明渠水流三种流态的运动特征和判别明渠水流流态的方法，理解佛汝德数Fr的物理意义。

4、 理解断面比能、临界水深、临界底坡的概念和特性。

二、有关名词解释：

1、明渠

开敞式的汇水凹槽，称为明渠。人工渠道，天然河道。

2、明渠水流

具有露在大气中的自由液面的槽内液体流动称为明渠流（明槽流）或无压流（Free Flow）

3、明渠底坡（P62 ，6-2）

底坡i—渠道中沿程单位长度内的渠底高程变化值

4、水力最佳断面

当渠道过水断面面积A，糙率η及渠道底坡i一定时，过水能力（即流量）最大的断面形状，称为水力最佳断面。

5、临界水深

当为临界流时，Fr=1，相应的水深，称为临界水深

6、断面比能

以各断面最低点作基准面的单位重量液体的能量。用Es表示

7、临界底坡ik

当渠中作均匀流动中，渠中正常水深恰等于临界面水深时的相应底坡，称为临界底坡，常用ik 表示。

三、主要知识点：

1、明渠流动的特点：

（1）、具有自由液面，Po=0,为无压流（满管流为压力流）

（2）、湿周是过水断面固体壁成与液体接触部分的周长，不等于过水断面的周长。

（3）、重力是流体流动的动力，为重力流（管流则是压力流）

（4）、渠道的坡度影响水流的流速、水深。坡度增大，则流速增大，水深减小。

（5）、边界突然变化时，影响范围大。

2、明渠分类

按明渠断面形状有：

（1）、梯形：常用的断面形状。P114 6-1(a)

（2）、矩形：用于小型灌溉渠道当中 6-1(b)

(3)、抛物线型：较少使用

(4)、圆形：为水力最优断面，常用天城高的排水系统中。6-1（c）

(5)、复合式：常用于丰、枯水量悬殊的渠道中。6-1（d.e）

3、明渠断面水力要素

梯形断面：