理论教育 水力学:快速掌握水面曲线定性分析步骤

水力学:快速掌握水面曲线定性分析步骤

时间:2023-11-17 理论教育 版权反馈
【摘要】:求正常水深h0和临界水深hcr,然后将渠道纵断面分区。跌坎处及由缓坡向陡坡转折处的水深为临界水深hcr。图7.5.2~图7.5.6中每条水面曲线上的圆圈“o”表示控制水深,箭头方向表示非均匀流影响的方向,也是水面曲线定量计算的方向。由控制水深所处的区确定水面曲线的类型,由水面曲线变化规律确定水面曲线的变化趋势。例7.5.1 试定性画出下面图7.5.13所示的棱柱形长渠道中的水面曲线。

水力学:快速掌握水面曲线定性分析步骤

(1)求正常水深h0和临界水深hcr,然后将渠道纵断面分区。注意:正底坡渠道中底坡i大正常水深h0小,平底坡和反底坡渠道中无正常水深;临界水深hcr与底坡i无关,随流量增大而增大。

(2)确定控制水深。跌坎处及由缓坡向陡坡转折处的水深为临界水深hcr。闸坝上游断面的水深由闸孔出流公式和堰流公式确定,见第8章。闸坝下游是收缩断面水深hc,确定方法见9.2节。注意:急流的控制水深在上游,缓流的控制水深在下游。图7.5.2~图7.5.6中每条水面曲线上的圆圈“o”表示控制水深,箭头方向表示非均匀流影响的方向,也是水面曲线定量计算的方向。

(3)由控制水深所处的区确定水面曲线的类型,由水面曲线变化规律确定水面曲线的变化趋势。

例7.5.1 试定性画出下面图7.5.13所示的棱柱形长渠道中的水面曲线。解:

解题步骤如下。

(1)首先画出各渠道的N-N 线和K-K线分区。(www.daowen.com)

(2)找出各渠道的所有控制水深,如hcr,hc,hs,图7.5.13(c)中的h01也可以视为控制水深,图中的控制水深均标以圆圈“○”又长渠道干扰的远端为正常水深,图中标以倒三角形“▽”表示。这样,根据两已知水深连线所在的区就可以确定线型,再注意由急流向缓流过渡要形成水跃,由缓流向急流过渡要产生水跌,这样,就可以画出全渠道中的水面曲线。

图7.5.13

(3)图中虚线画叉“×”是表示不可能出现的连接,否则将在a区出现降水,b区出现壅水。

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