水面曲線分析定第一頁，共十五頁，2022年，8月28日1.明渠非均勻漸變流水力現(xiàn)象類型壅水：降水：(dh/ds)>0，水深沿程逐漸增加(dh/ds)<0，水深沿程逐漸減小前面相關(guān)內(nèi)容回顧213第二頁，共十五頁，2022年，8月28日2.明渠底坡類型順坡平坡逆坡緩坡臨界坡陡坡第三頁，共十五頁，2022年，8月28日3.明渠水流狀態(tài)的判別

水流狀態(tài)判別指標(biāo)緩流臨界流急流FrFr<1Fr=1Fr>1hk

h>hk

h=hkh<hkik（均勻流）

i<ik

i=iki>ikVwV<VwV=VwV>VwdEs/dh

dEs/dh>0dEs/dh=0dEs/dh<0第四頁，共十五頁，2022年，8月28日二、棱柱體明渠恒定非均勻漸變流水面曲線類型：N-N線:正常水深(h0)線K-K線:臨界水深(hK)線1.漸變流水面曲線的分區(qū)a區(qū):在N-N線和K-K線之上的區(qū)域b區(qū):在N-N線和K-K線之間的區(qū)域c區(qū):在N-N線和K-K線之下的區(qū)域2.漸變流水面曲線的底坡類型1——緩坡2——陡坡3——臨界坡0——平坡’——逆坡第五頁，共十五頁，2022年，8月28日棱柱體明渠恒定漸變流水面曲線的十二種類型緩坡—1陡坡—2平坡—0臨界坡—3逆坡—’第六頁，共十五頁，2022年，8月28日三、以緩坡明渠為例，定性分析水面曲線變化規(guī)律第七頁，共十五頁，2022年，8月28日

a1：壅水曲線

上游端，水面線以N-N線為漸近線；

下游端，即水面線是水平線。第八頁，共十五頁，2022年，8月28日

b1：降水曲線

上游端，水面線以N-N線為漸近線；下游端，有與K-K線正交的趨勢(shì)。第九頁，共十五頁，2022年，8月28日

c1：壅水曲線上游端水深最小，受來流條件控制。下游端，有與K-K線正交的趨勢(shì)。第十頁，共十五頁，2022年，8月28日棱柱體明渠恒定漸變流12種水面曲線的型式第十一頁，共十五頁，2022年，8月28日思考題：

棱柱體明渠恒定漸變流12種水面曲線的分區(qū)方法。歡迎大家提問！第十二頁，共十五頁，2022年，8月28日四、底坡改變處恒定非均勻流水面曲線的定性分析2、用鉛垂線將渠道分段，繪出渠道各段臨界水深K-K線和正常水深N-N線，將渠道流動(dòng)空間分區(qū)；3、選擇已知水深的斷面作為控制斷面；4、由控制斷面處的已知水深確定所在流區(qū)的水面線型式，并標(biāo)明水面線類型。1、首先看渠道、水流是否滿足定性分析的前提條件；【例6.4】

試討論分析如圖所示兩段斷面尺寸及糙率均相同的長直棱柱體明渠，由于底坡變化所引起渠中恒定非均勻流水面線的變化形式。已知上游及下游渠道底坡均為緩坡，且i2>i1。定性分析基本步驟：第十三頁，共十五頁，2022年，8月28日補(bǔ)充：五、棱柱體明渠恒定漸變流12種水面曲線的共同特點(diǎn)1.所有位于a區(qū)和c區(qū)的水面線都是壅水曲線，所有位于b區(qū)的水面曲線都是降水曲線。2.除了a3及C3外的其它水面曲線，當(dāng)水深h趨近于h0時(shí)，水面曲線以N-N為漸近線;當(dāng)水深h趨近于hk時(shí)，水面曲線趨向于與k-k線正交。當(dāng)水深趨于無窮大時(shí)，水面線漸趨水平．4.當(dāng)渠道足夠長時(shí)，在距非均勻流足夠遠(yuǎn)處，水流將形成均勻流，水深即為h0，水面線為Ｎ－Ｎ線．3.對(duì)于a3及C3兩種水面曲線，當(dāng)水深h趨近于h0即hk時(shí)，水面線漸趨水平．第十四頁，共十五頁，2022年，8月28日補(bǔ)充：六、棱柱形變坡渠道水面曲線的銜接要點(diǎn)１.凡是由緩流向急流過渡以跌水相接；２.凡是由急流向緩流過渡以水躍相接；