研究重力作用下具有自由面的河渠水流運動規律，是水力學的分支學科。明渠水流的特點是具有自由水面。明渠水力學的研究內容當上游來流量變化或河渠斷面形狀、邊壁糙度和渠底坡度變化，或下游控制條件改變，以及其他外來擾動加之於水面時，明渠內形成的各種形式的水面線(水深)及斷面流速分布等。
基本介紹
- 中文名：明渠水力學
- 外文名：open channel hydraulics
- 學科：電力科學
- 拼音：mingqu shuilixue
釋義,分類,恆定非均勻流,明渠不恆定流,
釋義
研究重力作用下具有自由面的河渠水流運動規律，是水力學的分支學科。明渠水流的特點是具有自由水面。明渠水力學的研究內容當上游來流量變化或河渠斷面形狀、邊壁糙度和渠底坡度變化，或下游控制條件改變，以及其他外來擾動加之於水面時，明渠內形成的各種形式的水面線(水深)及斷面流速分布等。
分類
明渠包括稜柱形斷面的人工渠道和非稜柱形的天然河道。明渠水流分為兩大類：水力因素(水深、流速、比降等)不隨時間而變化的為明渠恆定流(亦稱定常流);水力因素隨時間而變化的為明渠不恆定流(亦稱非定常流)。
恆定非均勻流
水力因素不隨時間變化，但隨沿程變化，又分為漸變流和急變流兩種。
(1)恆定漸變。
(2)恆定急變流。常見的明渠過渡流態有：從緩流到急流的過渡(如跌水、堰流等);從急流到緩流的過渡(如水躍);變寬度河渠中的流動;彎道水流(急流時可見衝擊波)等。明渠急變流常是三維流動，伴有明顯的能量損失，宜用動量原理或通過模型試驗解決。
明渠不恆定流
天然河渠中的水流幾乎都是時間上不恆定和空間上非均勻的流動，如：暴雨形成的徑流;河渠中洪水波運動(伴有河床沖淤變化的洪水演進問題);堤壩失事後的潰壩波;庫岸或江岸滑坡激起的涌浪;海濱的潮汐、海嘯;水電站或水泵站啟閉過程中，上下游引水渠中水位、流量的變化;通航建築物及灌溉系統充泄水時變水頭出流等都屬明渠不恆定流。
