在实际工程中经常会遇到几段渠道中的水面曲线衔接的问题。其中两段渠道中水面曲线的衔接是基础。因此下面应用一段渠道中水面曲线的变化规律来分析两底坡不同的渠道中的水面曲线的衔接问题。

1.由缓流向急流过渡时产生水跌

图7.5.7为一缓坡与陡坡连接的渠道。根据前述，由于渠道底坡的变化一定会产生非均匀流，且长渠道干扰的远端一定是均匀流。这样，由上渠的均匀流水深h01过渡到下渠的均匀流水深h02水面曲线总的变化趋势是降水。上渠中的水深从等于h01逐渐变为小于h01，形成降水曲线。问题的关键是两渠的连接断面M-M 处的水深为多少。下面我们用试探法来回答这一问题。假设在M-M 断面处水面衔接于A 点或B 点。当在A点衔接时，上渠的c区将出现一段降水曲线，根据前述c区只能壅水，故在A点衔接是不合理的。又当在B点衔接时，下渠的a区将出现一段降水曲线，又据前述a区只能壅水，故在B点衔接也是不合理的。只有当M-M 断面的水深h=hcr时才是唯一正确的。这时上渠中的水深由h01渐降到临界水深hcr，整个降水范围在b区，这是合理的。与此同时，下渠中的水深由hcr逐渐降到h02，整个降水范围也在b区，这也是合理的。这样，上渠中将形成b1降水曲线，下渠中将形成b2降水曲线。水流由缓流过渡到急流且在M-M 断面处水深为hcr，这正是水跌的定义。

图7.5.7

2.由急流向缓流过渡时产生水跃

图7.5.8为一陡坡与缓坡连接的渠道。由于渠道有底坡的变化将产生非均匀流，且长渠道中底坡变化的远端应为均匀流。这样由上渠的均匀流水深h01过渡到下渠的均匀流水深h02时，水面曲线变化总的趋势是壅水，而且由急流向缓流过渡还要产生水跃。问题是在上渠中壅水还是在下渠中壅水。这取决于水跃发生的位置，而水跃发生的位置又取决于h01的共轭水深h″01与h02之间的对比关系。

图7.5.8

（1）如果h″01=h02，则水跃就发生在M-M 断面处，上、下渠中均为均匀流。如果不是这样，假设在M-M 断面处两渠水面的衔接点是图中的A 点或B 点，则在A点衔接时，在上渠的b区中将出现壅水曲线，在B点衔接时，在下渠的a区中将出现降水曲线，这些都是违背水面曲线变化规律的，因而这样的衔接方式是不存在的。

图7.5.9

（2）如果h″01＞h02，在下渠的c区将产生远驱式水跃，水跃前有一c1壅水曲线，跃后断面的水深为h02，其后为均匀流，整个上渠为均匀流。如果跃后断面的水深不是h02而为图中C点或D 点的水深，则与下游均匀流连接时将在b区出现壅水曲线或a区出现降水曲线，这些是不合理的。

（3）如果h″01＜h02，在上渠中产生水跃，跃前水深为h01，水跃前为均匀流，水跃后有一a2壅水曲线，整个下渠为均匀流。如果跃前水深不是h01，假设是图中E点的水深，则与上游均匀流连接时在b区将出现壅水曲线，这是不合理的。

3.由缓流向缓流过渡时只影响上游，下游为均匀流(www.daowen.com)

图7.5.9为一两段缓坡连接的渠道。从图中可见，由水深h01过渡到h02时总的趋势是壅水。但究竟是在上渠壅水还是在下渠壅水，还是两渠中均壅水，这就取决于M-M 断面处的水深。假设在M-M 断面处的水面衔接点分别为A、B两点。当在A点衔接时，在下渠的b区中将出现壅水曲线，当在B点衔接时，在下渠的a区中将出现降水曲线，这些都是不合理的。因此M-M断面的水深只能是h02，上渠中产生a1壅水曲线，下渠中为均匀流。

4.由急流向急流过渡时只影响下游，上游为均匀流

图7.5.10为一两陡坡连接的渠道。从图中可见，由上渠的水深h01过渡到下渠的水深h02时总的趋势是降水，但水面在上渠中不能降落，否则将在c区出现降水曲线，这是不可能的。上渠中只能是均匀流。这样M-M 断面的水深是h01。对于下渠，h01在b区，因此产生b2降水曲线。

图7.5.10

5.临界底坡渠道中的流动型态

临界底坡渠道中的流动型态取决于相邻渠道底坡的陡缓，如果上游或下游相邻渠道的底坡是缓坡，则为由缓流过渡到缓流，如果上游或下游相邻渠道的底坡是陡坡，则为由急流过渡到急流。

图7.5.11为一陡坡与临界底坡连接的渠道。从图中可见，由上渠中的水深h01过渡到下渠中的水深h02时总的趋势是壅水，但在上渠中不能壅水，否则在b区将出现壅水曲线，这是不合理的。上渠中只能是均匀流。这样，M-M断面的水深是h01。对于下渠，水深h01在c区，因此在下渠中产生c3壅水曲线。其他（三种）衔接情况的分析与此相似。

6.平底坡和反底坡渠道可视为缓坡渠道，水库中的流动可视为缓流

图7.5.12为一平底坡与缓坡连接的渠道。当上渠中的水深大于临界水深时，上渠中只能发生b0降水曲线，且在M-M 断面的衔接水深只能是h02，下渠中为均匀流。如果在M-M 断面处水面的衔接点是图中的A 点或B 点，则在下渠的b区中将出现壅水曲线或在a区中出现降水曲线，这是不合理的。反底坡渠道时的分析与此类似，故从略。

图7.5.11

图7.5.12