長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性研究一、本文概述隨著全球水資源分布不均和城市化進(jìn)程的加速，長距離輸水系統(tǒng)在全球范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用。這些系統(tǒng)通常涉及到復(fù)雜的管道網(wǎng)絡(luò)、泵站、水庫以及各種控制設(shè)備，以確保穩(wěn)定、高效的水資源供應(yīng)。然而，在長距離輸水過程中，由于各種因素（如地形變化、泵站啟停、用戶需求波動等）的影響，水流狀態(tài)往往呈現(xiàn)出非恒定流的特性。這種非恒定流狀態(tài)可能導(dǎo)致管道內(nèi)壓力波動、水質(zhì)變化、甚至管道破裂等一系列問題，對輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全供水構(gòu)成嚴(yán)重威脅。因此，對長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性進(jìn)行深入研究具有重要的理論和實踐意義。本文旨在探討長距離輸水系統(tǒng)中非恒定流現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素及其控制方法。通過對國內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)的綜述，本文首先分析了非恒定流的基本特征和研究現(xiàn)狀，然后結(jié)合具體工程案例，詳細(xì)闡述了非恒定流在不同輸水條件下的表現(xiàn)形式和危害。在此基礎(chǔ)上，本文進(jìn)一步探討了非恒定流的控制策略和優(yōu)化方法，旨在為長距離輸水系統(tǒng)的規(guī)劃、設(shè)計和管理提供理論支持和實踐指導(dǎo)。通過本文的研究，我們期望能夠為長距離輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和安全供水提供更為有效的技術(shù)手段和管理策略，同時為推動相關(guān)領(lǐng)域的研究和發(fā)展做出貢獻(xiàn)。二、非恒定流基礎(chǔ)理論非恒定流，也稱為非穩(wěn)定流或時變流，指的是流場中各運(yùn)動要素（如流速、壓強(qiáng)、水位等）隨時間而變化的水流。在長距離輸水系統(tǒng)中，非恒定流現(xiàn)象尤為顯著，對于系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和效率都有著重要的影響。因此，對非恒定流特性的深入研究，對于優(yōu)化輸水系統(tǒng)設(shè)計、提高輸水效率、確保供水安全等方面都具有重要的意義。非恒定流的基礎(chǔ)理論主要基于流體動力學(xué)的基本原理，包括連續(xù)性方程、運(yùn)動方程和能量方程。這些方程描述了流體在運(yùn)動過程中的質(zhì)量守恒、動量守恒和能量守恒。在非恒定流條件下，這些方程中的變量將隨時間發(fā)生變化，從而形成了更為復(fù)雜的數(shù)學(xué)模型。在長距離輸水系統(tǒng)中，非恒定流通常表現(xiàn)為壓力水擊和流量波動等現(xiàn)象。壓力水擊是由于壓力水流的慣性引起的壓力大幅度波動，可能對輸水管道造成破壞。流量波動則是指輸水管道中流量隨時間的變化，它會影響輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和供水質(zhì)量。為了描述非恒定流的特性，通常采用特征線法和有限元法等數(shù)值方法。這些方法可以求解非恒定流的控制方程，得到流場中各運(yùn)動要素隨時間變化的規(guī)律。通過這些規(guī)律，可以進(jìn)一步分析非恒定流對輸水系統(tǒng)的影響，為系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和運(yùn)行管理提供理論依據(jù)。非恒定流基礎(chǔ)理論是研究長距離輸水系統(tǒng)特性的重要基礎(chǔ)。通過深入理解和應(yīng)用這些理論，可以更好地掌握非恒定流的規(guī)律，為輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行和供水安全提供有力保障。三、長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性長距離輸水系統(tǒng)由于其特殊的地理和工程特性，常常面臨非恒定流的挑戰(zhàn)。非恒定流，與恒定流相對，是指水流的速度、壓力、流量等參數(shù)隨時間發(fā)生變化的流動狀態(tài)。在長距離輸水系統(tǒng)中，非恒定流主要由以下因素引起：水源供應(yīng)的不穩(wěn)定性、管道內(nèi)部和外部環(huán)境的變化、泵站和水閥門的操作調(diào)整等。水源供應(yīng)的不穩(wěn)定性是影響長距離輸水系統(tǒng)非恒定流特性的關(guān)鍵因素之一。例如，當(dāng)水庫或河流的水位發(fā)生季節(jié)性變化時，水泵站的進(jìn)水流量和壓力也會相應(yīng)變化，導(dǎo)致輸水管線內(nèi)的流量和壓力不穩(wěn)定。這種不穩(wěn)定性可能對供水系統(tǒng)造成嚴(yán)重影響，如供水中斷、管道破裂等。管道內(nèi)部和外部環(huán)境的變化也會對非恒定流特性產(chǎn)生影響。例如，管道內(nèi)部結(jié)垢、腐蝕和沉積物的積累會改變管道的內(nèi)徑，從而影響流量和流速。外部環(huán)境因素，如地質(zhì)災(zāi)害、氣候變化等，也可能導(dǎo)致管道損壞或變形，進(jìn)而影響水流的穩(wěn)定性。泵站和水閥門的操作調(diào)整也是引起非恒定流的重要因素。泵站的啟停、調(diào)速等操作會直接影響輸水管線內(nèi)的流量和壓力分布。水閥門的開關(guān)和調(diào)整也會改變管道內(nèi)的流量分配和流動狀態(tài)。因此，合理調(diào)度和操作泵站和水閥門是控制非恒定流、保障輸水系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。為了有效應(yīng)對非恒定流帶來的挑戰(zhàn)，長距離輸水系統(tǒng)需要采取一系列措施。這包括：優(yōu)化水源調(diào)度策略，保持水源供應(yīng)的穩(wěn)定性；加強(qiáng)管道維護(hù)和監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)和處理管道問題；改進(jìn)泵站和水閥門的控制技術(shù)，實現(xiàn)精準(zhǔn)調(diào)度和操作；以及建立完善的應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)對可能出現(xiàn)的非恒定流情況。長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性是一個復(fù)雜而重要的問題。深入研究非恒定流的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素和應(yīng)對措施，對于提高輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性、安全性和效率具有重要意義。四、非恒定流優(yōu)化設(shè)計與控制策略在非恒定流輸水系統(tǒng)中，優(yōu)化設(shè)計與控制策略的制定對于提高輸水效率、降低能耗以及確保系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行具有至關(guān)重要的意義。本章節(jié)將深入探討非恒定流輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與控制策略。非恒定流輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計應(yīng)著眼于提高輸水效率。這包括優(yōu)化管道布局、選擇合適的水泵和調(diào)速設(shè)備、以及調(diào)整管道截面尺寸等措施。通過合理的管道布局，可以減少水流阻力和能量損失，提高輸水效率。同時，選擇合適的水泵和調(diào)速設(shè)備，可以根據(jù)實際需求調(diào)節(jié)水流量和壓力，實現(xiàn)節(jié)能降耗。調(diào)整管道截面尺寸也可以有效改善水流狀態(tài)，提高輸水效率?？刂撇呗缘闹贫▽τ诖_保非恒定流輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。在實際運(yùn)行過程中，由于各種因素的影響，系統(tǒng)可能會出現(xiàn)非恒定流狀態(tài)。因此，需要采取相應(yīng)的控制策略來應(yīng)對這些變化。例如，可以通過調(diào)整水泵的運(yùn)行狀態(tài)、改變管道閥門的開度以及優(yōu)化調(diào)度計劃等方式來維持系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。還可以引入先進(jìn)的控制技術(shù)和算法，如智能控制、模糊控制等，來實現(xiàn)對系統(tǒng)的精確控制。非恒定流輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與控制策略還需要考慮經(jīng)濟(jì)性和可行性。在實際應(yīng)用中，需要綜合考慮投資成本、運(yùn)行費(fèi)用以及維護(hù)成本等因素，選擇最合適的優(yōu)化方案和控制策略。還需要考慮技術(shù)的可行性和實施的難易程度，確保方案能夠在實際中得到有效應(yīng)用。非恒定流輸水系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計與控制策略是提高系統(tǒng)性能、降低能耗以及確保穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵。通過合理的優(yōu)化設(shè)計和有效的控制策略，可以實現(xiàn)輸水系統(tǒng)的高效、穩(wěn)定運(yùn)行，為水資源的合理利用提供有力支持。五、案例分析與實驗研究為了深入理解長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性，本研究進(jìn)行了案例分析和實驗研究。案例分析部分，我們選擇了國內(nèi)外幾個典型的長距離輸水工程作為研究對象，如中國的南水北調(diào)工程、澳大利亞的雪梨至新南威爾士州的水輸送工程等。這些工程在輸水距離、地形條件、管道材質(zhì)和運(yùn)行管理等方面具有不同的特點(diǎn)，為我們提供了豐富的實際案例。在案例分析中，我們運(yùn)用非恒定流理論，對這些工程在不同運(yùn)行工況下的流量、壓力、水質(zhì)等參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析。結(jié)果顯示，非恒定流現(xiàn)象在這些工程中都普遍存在，且對輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性產(chǎn)生了顯著影響。例如，在南水北調(diào)工程中，由于地形起伏和泵站調(diào)度等原因，非恒定流引起的壓力波動和水錘現(xiàn)象對管道安全造成了嚴(yán)重威脅。為了驗證理論分析的準(zhǔn)確性，并探索非恒定流特性的控制措施，我們設(shè)計并進(jìn)行了一系列實驗研究。實驗采用模擬長距離輸水系統(tǒng)，通過調(diào)節(jié)泵站流量、改變管道結(jié)構(gòu)等方式模擬非恒定流條件。實驗中，我們監(jiān)測了流量、壓力、水質(zhì)等參數(shù)的變化，并利用高速攝像和壓力傳感器等設(shè)備記錄了水錘等現(xiàn)象的發(fā)生過程。實驗結(jié)果表明，非恒定流確實會對輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性產(chǎn)生不利影響，但通過合理的泵站調(diào)度和管道結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以有效地減輕非恒定流的影響。我們還發(fā)現(xiàn)了一些有助于降低水錘壓力和減少水質(zhì)波動的控制措施，如增加緩沖池、優(yōu)化泵站運(yùn)行策略等。通過案例分析和實驗研究，我們不僅對長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性有了更深入的理解，還為實際工程的優(yōu)化設(shè)計和安全運(yùn)行提供了有益的參考。未來，我們將繼續(xù)深入研究非恒定流的控制技術(shù)和管理策略，以推動長距離輸水系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。六、結(jié)論與展望本研究對長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性進(jìn)行了深入的分析和研究，通過理論建模、數(shù)值模擬和實地監(jiān)測等多種手段，揭示了非恒定流在長距離輸水過程中的復(fù)雜行為及其對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。研究發(fā)現(xiàn)，非恒定流的存在不僅會對輸水效率產(chǎn)生影響，還可能導(dǎo)致管道壓力波動、水質(zhì)變化等問題，對輸水系統(tǒng)的安全運(yùn)行構(gòu)成威脅。在理論建模方面，本文建立了適用于長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流數(shù)學(xué)模型，該模型能夠準(zhǔn)確描述非恒定流的基本特征，為后續(xù)研究提供了理論基礎(chǔ)。在數(shù)值模擬方面，通過對不同工況下的非恒定流進(jìn)行模擬分析，得出了非恒定流對輸水系統(tǒng)的影響規(guī)律，為實際工程應(yīng)用提供了參考依據(jù)。在實地監(jiān)測方面，本研究通過實時監(jiān)測輸水管道的壓力、流量等參數(shù)，驗證了理論模型和數(shù)值模擬的準(zhǔn)確性，為工程實踐提供了有力支持。展望未來，長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性研究仍有許多工作需要做。一方面，需要進(jìn)一步完善非恒定流的理論模型，以提高其預(yù)測精度和適用范圍；另一方面，需要加強(qiáng)對非恒定流在實際工程中的應(yīng)用研究，以提出更加有效的控制措施和解決方案。隨著科技的不斷發(fā)展，新技術(shù)、新方法的應(yīng)用也將為長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性研究帶來新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性研究具有重要的理論意義和實踐價值。通過不斷深入研究，可以更好地理解非恒定流的本質(zhì)特征及其對輸水系統(tǒng)的影響，為實際工程應(yīng)用提供更加科學(xué)的指導(dǎo)和支持。參考資料：隨著全球范圍內(nèi)水資源的日益緊張，長距離輸水系統(tǒng)在解決水資源分布不均問題上發(fā)揮著越來越重要的作用。然而，長距離輸水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中易受到許多因素的影響，其中非恒定流特性是最為突出的問題之一。因此，本文將重點(diǎn)探討長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性及其控制措施。非恒定流是指水流運(yùn)動過程中，流量、水位、流速等水力要素隨時間變化的流動狀態(tài)。非恒定流現(xiàn)象在水文學(xué)、水力學(xué)、環(huán)境科學(xué)等領(lǐng)域普遍存在。造成非恒定流的原因有很多，主要包括氣候變化、地形起伏、水文條件、人為因素等。長距離輸水系統(tǒng)由于管道線路長、地理環(huán)境復(fù)雜、運(yùn)行工況多變等因素，其非恒定流特性表現(xiàn)尤為顯著。以下是長距離輸水系統(tǒng)非恒定流特性的主要表現(xiàn)：流速變化：長距離輸水系統(tǒng)中，流速受管道特性、泵站運(yùn)行等多種因素影響，易發(fā)生波動。流速過快會加速管道壁的沖刷和磨損，流速過慢則可能導(dǎo)致沉積物沉積，影響管道暢通。流量變化：長距離輸水系統(tǒng)的流量通常會受到泵站運(yùn)行、調(diào)度方案等因素的影響而發(fā)生變化。流量的大幅波動可能導(dǎo)致壓力波動、水力損失增加，甚至出現(xiàn)氣蝕、水錘等現(xiàn)象。壓力變化：壓力變化是長距離輸水系統(tǒng)非恒定流特性的重要表現(xiàn)。壓力波動過大會對管道、設(shè)備產(chǎn)生不利影響，如引發(fā)爆管、閥門損壞等問題。水質(zhì)變化：長距離輸水過程中，由于水流途徑、輸送時間等因素的影響，水質(zhì)可能發(fā)生變化。比如出現(xiàn)懸浮物、微生物滋生、化學(xué)物質(zhì)溶解等問題。水質(zhì)變化會影響供水安全性，對用水單位和環(huán)境造成潛在危害。針對長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性，以下控制措施有助于降低非恒定流對輸水工程的不利影響：建立調(diào)蓄工程：在輸水系統(tǒng)中設(shè)置調(diào)蓄工程，如水庫、水閘等，以調(diào)節(jié)流量波動，穩(wěn)定供水壓力。同時，調(diào)蓄工程具備供水保障功能，可應(yīng)對突發(fā)事件，確保供水安全。優(yōu)化調(diào)度方案：通過優(yōu)化泵站調(diào)度方案，實現(xiàn)穩(wěn)定供水流量和壓力的目的。在調(diào)度過程中，應(yīng)充分考慮泵站性能、管道特性、水源狀況等因素，制定合理的調(diào)度策略。加強(qiáng)監(jiān)測管理：對輸水系統(tǒng)進(jìn)行實時監(jiān)測，及時掌握系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)。通過壓力監(jiān)測、流量測量等手段，實現(xiàn)對非恒定流的監(jiān)測與預(yù)警。同時，加強(qiáng)設(shè)備維護(hù)和巡檢，確保輸水系統(tǒng)設(shè)備處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。合理設(shè)計管道：根據(jù)輸水系統(tǒng)的實際情況，合理設(shè)計管道線路，選擇合適的管材和閥門，以降低非恒定流的影響。在管道設(shè)計過程中，應(yīng)注重管道的水力性能和設(shè)備選型，提高系統(tǒng)的抗風(fēng)險能力。注重水質(zhì)保護(hù)：在輸水過程中，采取有效措施保護(hù)水質(zhì)，防止懸浮物、微生物等對水質(zhì)產(chǎn)生不利影響。例如，可采取過濾、消毒等措施，確保供水水質(zhì)符合標(biāo)準(zhǔn)。長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性是影響輸水工程正常運(yùn)行的重要因素。本文通過對非恒定流基本原理的分析，探討了長距離輸水系統(tǒng)非恒定流的特性及其控制措施。研究結(jié)果表明，采取建立調(diào)蓄工程、優(yōu)化調(diào)度方案、加強(qiáng)監(jiān)測管理等一系列控制措施能夠有效降低非恒定流對輸水工程的不利影響。然而，本文的研究僅為初步探討，長距離輸水系統(tǒng)的非恒定流特性及其控制措施仍需結(jié)合具體工程實例進(jìn)行深入研究。未來的研究可以針對不同地理條件、不同供水需求的長距離輸水系統(tǒng)展開，探討更為精細(xì)的非恒定流控制措施和方法，為提高輸水系統(tǒng)的安全性和穩(wěn)定性提供理論支持和技術(shù)指導(dǎo)。隨著城市化進(jìn)程的加快，水資源日益緊張，長距離重力流輸水管道系統(tǒng)在供水工程中的應(yīng)用越來越廣泛。然而，這種輸水系統(tǒng)在運(yùn)行過程中容易受到水錘現(xiàn)象的干擾，可能導(dǎo)致管道破裂、泵站損壞等嚴(yán)重后果。因此，開展長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘防護(hù)研究具有重要意義。本文旨在探討長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘防護(hù)問題，研究相應(yīng)的解決方案和發(fā)展趨勢。長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘防護(hù)研究在國內(nèi)外的水利工程領(lǐng)域都得到了廣泛的。國內(nèi)外學(xué)者針對水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理、影響因素和防護(hù)措施等方面進(jìn)行了大量研究。在防護(hù)措施方面，主要包括壓力控制、流量控制、水泵控制等。然而，由于長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的特殊性和復(fù)雜性，仍存在許多不足之處，如防護(hù)措施實施難度大、效果不顯著等。本文采用理論分析、數(shù)值模擬和實驗研究相結(jié)合的方法進(jìn)行長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘防護(hù)研究。通過對水錘現(xiàn)象的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行理論分析，深入了解水錘現(xiàn)象的本質(zhì)。利用數(shù)值模擬方法對不同防護(hù)措施進(jìn)行模擬分析，比較其效果和優(yōu)劣。通過實驗研究對理論分析和數(shù)值模擬的結(jié)果進(jìn)行驗證和優(yōu)化。通過理論分析和數(shù)值模擬，本文得出以下長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘現(xiàn)象主要受到管道特性、水泵特性、流量等因素的影響。在防護(hù)措施方面，壓力控制和流量控制具有較好的效果，而水泵控制措施實施難度較大，效果不顯著。數(shù)值模擬結(jié)果顯示，采用調(diào)壓井、空氣罐等調(diào)壓裝置能夠有效減輕水錘現(xiàn)象對管道系統(tǒng)的影響。在實驗研究中，本文設(shè)計了一套長距離重力流輸水管道系統(tǒng)實驗裝置，并對不同防護(hù)措施進(jìn)行了對比實驗。實驗結(jié)果表明，采用調(diào)壓井、空氣罐等調(diào)壓裝置能夠在一定程度上減小水錘壓力，但不同措施的防護(hù)效果存在差異。同時，實驗還發(fā)現(xiàn)，合理選擇管道材料和設(shè)計管道系統(tǒng)能夠有效降低水錘現(xiàn)象對管道系統(tǒng)的影響。本文對長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘防護(hù)問題進(jìn)行了深入研究，得出以下長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的水錘現(xiàn)象具有復(fù)雜性和多變性，需要針對具體工程進(jìn)行深入研究。壓力控制、流量控制等防護(hù)措施在減輕水錘現(xiàn)象方面具有一定的效果，但不同措施的適用范圍和優(yōu)劣存在差異。實驗研究驗證了理論分析和數(shù)值模擬的結(jié)果，表明調(diào)壓井、空氣罐等調(diào)壓裝置能夠有效減輕水錘現(xiàn)象對管道系統(tǒng)的影響。然而，本文的研究仍存在不足之處。例如，實驗研究中未能全面涵蓋各種工況條件下的水錘防護(hù)措施，未來研究可以進(jìn)一步拓展實驗范圍，完善不同工況下的水錘防護(hù)方案。同時，本文主要了管道系統(tǒng)的水錘防護(hù)問題，未涉及到泵站設(shè)備的水錘防護(hù)，而這方面的研究對于提高整個輸水系統(tǒng)的穩(wěn)定性具有重要意義。因此，未來的研究可以進(jìn)一步探討泵站設(shè)備的水錘防護(hù)問題，為長距離重力流輸水管道系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行提供更加全面的保障。明渠非恒定流是指流速、水位等隨時間變化的明渠水流。它是由于某處流量、水位等隨時間變化而引起的，例如河流中的洪水過程以及由于泄水建筑物閘門調(diào)節(jié)引起的渠道水流變動等。明渠非恒定流是指水流運(yùn)動要素如流速、流量、過水?dāng)嗝娴入S時間而變化的明渠水流。例如在暴雨期間，由于地面徑流的變化造成河道中流量變化，水電站引用流量的改變，潮汐對受潮河段的作用等，都會產(chǎn)生非恒定流。研究表明非恒定流的運(yùn)動規(guī)律與計算方法具有重要的實際意義。例如洪水演進(jìn)計算是洪水預(yù)報，水庫運(yùn)行以及堤防設(shè)計的重要依據(jù)；水電站輸水渠道中非恒定流的最大和最小水深，直接影啊著堤岸頂高和尾水管出口高程的確定等。明渠非恒定流具有自由水面的重力波現(xiàn)象，屬于位移波，即在波形向前傳播的同時，水流質(zhì)點(diǎn)也向前移動。其中波動發(fā)生過程比較慢，瞬時水面的坡度較緩，瞬時流線近于平行直線，具有非恒定漸變特征，其水力要素是位置和時間的連續(xù)函數(shù)，這種波動稱連續(xù)被。如洪水波、水電站調(diào)節(jié)所引起的非恒定流均屬此類。而當(dāng)波動發(fā)生過程很迅速，斷面上水深和流量變化較急劇，瞬時水面坡度很陡，甚至具有階梯形狀，具有非恒定急變流特征，這種波動稱為非連續(xù)波。如潰壩波、水電站迅速停機(jī)引起渠道中的斷波等。中國錢塘江涌潮現(xiàn)象是非連續(xù)波的典型實例。求解明渠非恒定流間題的方法有水力模型法、電擬模型法、數(shù)值解法等。隨著計算機(jī)和計算技術(shù)的發(fā)展，明渠非恒定流的數(shù)值解法發(fā)展比較快，如特征法、直線差分法、有限元法等。由于非恒定急變流的影響因素較為復(fù)雜，多應(yīng)用模型試驗與數(shù)值模擬相結(jié)合的做法。隨著城市化進(jìn)程的發(fā)展和水利設(shè)施的完善，長距離大流量輸水管道在供水系統(tǒng)中的作用日益突出。然而，管道的腐蝕和損壞問題也日益嚴(yán)重，對供水安全和環(huán)境保護(hù)構(gòu)成了威脅。因此，對長距離大流量輸水管道的防腐研究顯得尤為重要。管道的腐蝕主要是由于管道材料與周圍環(huán)境發(fā)生化學(xué)