【正文】 雷諾數(shù)增大；當(dāng)輸水管流量一定時(shí)，隨管徑加大，雷諾數(shù)增大。 ；知道枝狀、環(huán)狀管網(wǎng)的計(jì)算方法。 【內(nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo)】 薄壁孔口出流 本節(jié)學(xué)習(xí)孔口出 流的分類、薄壁小孔口恒定自由出流和薄壁小孔口恒定淹沒出流。 短管的水力計(jì)算 本節(jié)學(xué)習(xí)短管自由出流和 短管淹沒 出流，短管的水力計(jì)算問題包括虹吸管的水力計(jì)算、水泵吸水管的水力計(jì)算和倒虹吸管的水力計(jì)算。 管網(wǎng)水力計(jì)算基礎(chǔ) 本節(jié)不做要求。 62 圖示虹吸管，試問最大真空度出現(xiàn)的位置？ 63 圖示并聯(lián)管道。 思 10— 2 提示：最大真空度出現(xiàn)在 c 點(diǎn)。 掌握明渠恒定均勻流水力計(jì)算基本公式。 理解明渠水流的流態(tài)（緩流、臨界流、急流），掌握其判別標(biāo)準(zhǔn)。 知道明渠恒定非均勻漸變流微分方程。 明渠恒定均勻流計(jì)算基本公式。 跌水、水躍水流特征，共軛水深等概念。本章介紹 明渠的分類，明渠水流特征，及其水力計(jì)算。 有些水力計(jì)算比較繁，如梯形斷面渠道的斷面尺寸的設(shè)計(jì)、共軛水深、 水面曲線的計(jì)算，要求掌握其計(jì)算方法，利用相關(guān)資料會(huì)進(jìn)行計(jì)算。 ② ② 按底坡劃分為 順坡渠道 、 平坡渠道 、 逆坡渠道。 明渠恒定均勻流 形成的條件 ① 必須是恒定流 . ② 必須是長(zhǎng)直的棱柱型渠道 ,且糙率 n 不變。 對(duì)于梯形渠道 , )1(2 2 mmh ???? 水力最優(yōu)斷面是按流體力學(xué)原理定義的，在工程上不一定最優(yōu)。 明渠均勻流水力計(jì)算類型 (1) 校核輸水能力的水力計(jì)算 主要應(yīng)用于新建或運(yùn)行過的渠道，進(jìn)行輸水能力的校核，直接用公式 iKQ? 。 明渠恒定非均勻流主要水力特征及其產(chǎn)生的條件： （ 1） 明渠恒定非均勻流主要水力特征 : ① ① 過水?dāng)嗝婷娣e A，水深 h ，沿程改變。 緩流、急流、臨界流及其特別標(biāo)準(zhǔn) 緩流、急流、臨界流 是水流的三種流態(tài)，可以用四種方法判別 ， ①干擾波坡速 : 波速 C= mgh ， v =C為臨界流， v c為緩流， v c為急流； ②弗勞德數(shù) : 佛汝德數(shù) Fr= mghv， Fr=1 臨界流， Fr〈 1 緩流， Fr〉 1 急流； ③ ③ 臨界水深 kh : khh? 緩流， khh? 臨界流， khh? 急流， 對(duì)于矩形渠道 , 32gqhK ? ④ 臨界底坡 ki : kii? 緩流， kii? 臨界流， kii? 急流。斷面單位能量的極 小值對(duì)應(yīng)的是臨界流（臨界水深 kh ），該點(diǎn)把曲線分為二支，上支為緩流（ khh? ）， 下支為急流（ khh? ）。研究 dsdEs 的變化規(guī)律，就可掌握水面曲線的變化規(guī)律。 水躍方程為 2222211121 AygAQAygAQ xc ??? ?? ，因?yàn)椋?2121 , cc yyAA 都是水深 h 的 隱函數(shù)，水躍產(chǎn)生 )()( 39。h 與 39。 棱柱形渠道上恒定非均勻漸變流水面曲線定性分析 棱柱形渠道上水面曲線，緩坡渠道上有 a1,b1,c1三種曲線；陡坡渠道上有 a2,b2,c2 三 種曲線，臨界底坡、平坡、逆坡分別各有兩種曲線 39。., cbcbca 共十二種曲線， 這十二種曲線，通過漸變流微分方程及物理含義可以對(duì)其進(jìn)行定性分析。 應(yīng)須注意 。 水面曲線的定量計(jì)算 : 在工程上水面曲線時(shí)要計(jì)算的 ,可用 分段求和法， 可編程計(jì)算 .計(jì)算公式為 Ji Es s???? ， 要注意 Δ ES永遠(yuǎn) ES下游 ES上游 。 （ 4） 設(shè)水深，通過公式 Ji Es s???? 計(jì)算 s? ，可列表進(jìn)行。 ② 21 nn? ， m、 b、 i 相等， Q 不變。 （ 2）測(cè)壓管水頭線（水面線）沿程不可能上升。因?yàn)榘此ψ顑?yōu)斷面條件設(shè)計(jì)的渠道屬窄深型，對(duì)于大中型渠道施工、維護(hù)困難、工程造價(jià)高，只有小型土渠或有襯砌護(hù)面的渠道采用水力最優(yōu)斷面。（ 2）錯(cuò)，因?yàn)檑账€測(cè)壓管水頭線時(shí)沿程上升的。 此題主要涉及梯形 渠道 過水?dāng)嗝嫠σ?、流量公式、層流與紊流的判別標(biāo)準(zhǔn)，這些公應(yīng)記住，概念要清楚。 第 8 章 堰流與閘孔出流 【教學(xué)基本要求】 了解堰流與閘孔出流的水流特征。 了解淹沒式寬頂堰形成的過程，掌握淹沒式寬頂堰形成的條件。 寬頂堰自由出流與淹沒出流的水力特征，淹沒式寬頂堰形成的條件。 【內(nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo)】 概述 無壓緩流經(jīng)障壁溢流時(shí)，上游水位壅高 ，而后水面跌落的局部水流現(xiàn)象統(tǒng)稱 堰流。 堰的類型及其判別標(biāo)準(zhǔn) 根據(jù)堰的厚度 ? 與堰上水頭 H 的關(guān)系 ,將堰分為三種類型 : ?H? （薄壁堰） 。 對(duì)于側(cè)收縮堰，加側(cè)收縮系數(shù) ? ，計(jì)算公式為： 232 HgbmQ ?? 對(duì)于淹沒堰，加淹沒系數(shù) ? ，計(jì)算公式為： 232 HgbmQ ?? 薄壁堰水流平穩(wěn) ,常作為量水設(shè)備 , 薄壁堰流量計(jì)算多為經(jīng)驗(yàn)公式 ,使用時(shí)要注意其應(yīng)用條件及適用范圍。 無測(cè)收縮寬頂堰淹沒出流形成過程、水流特征、判別標(biāo)準(zhǔn) 當(dāng)下游水位超過堰頂時(shí) (超過堰頂高度 2Phh ts ?? ),有可能對(duì)水流其到頂托作用 ,改變堰的過流性質(zhì) , sh 必須達(dá)到一定程度才會(huì)形成寬頂堰淹沒出流。 寬頂堰流量公式 HgbmQ s??? m 流量系數(shù)， ? 淹沒系數(shù)， ? 側(cè)收縮系數(shù) 請(qǐng)注意 : 寬頂堰流量公式中 ,有一項(xiàng) H0，在流量未知時(shí)， H0也是未知的，進(jìn)行流量計(jì)算時(shí)要用迭代法。反之，為自由出流。 請(qǐng)注意： 橋下臨界水深 39。vv? ； ④滿足橋前壅水深度 H 小于規(guī)范中允許壅水深度 39。kh 與橋前渠道中的臨界水深 kh 的值是不等的？ 86 為什么堰流的水力計(jì)算中，必須分析水流銜接情況？ 【解 題 指 導(dǎo)】 思 84提示 : 因?yàn)闃蚝男藿ǜ淖兞嗽械乃鳁l件 ,橋墩或涵洞都對(duì)水流形成阻力 ,造成上游水位壅高 ,下游水位跌落 ,與寬頂堰流相似。v =，試設(shè)計(jì)橋孔經(jīng) L。 ????? ∴為自由出流 (2) 試算橋孔徑 b 查表 82得 ,側(cè)收縮系數(shù) ?? , 由公式 827 39。 ????? ?? 取標(biāo)準(zhǔn)孔徑 L= (3)復(fù)算 39。 ?????? ? mHH 39。 掌握滲流基本定律及其適用范圍，了解滲透系數(shù)確定方法。 【學(xué) 習(xí) 重 點(diǎn)】 滲流模型的概念。 基坑開挖水位降深的的水力計(jì)算。因此，研究方法是抓住其主要問題，建立模型，研究地下水的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。 滲流裘皮幼（ ）公式 裘皮幼公式的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 : kJvu ?? ,該式說明漸變滲流中平均流速與點(diǎn)流速是相等的，即滲流的過流斷面流速分布為矩形。浸潤(rùn)線有壅水曲線和降水曲線兩種，其變化規(guī)律比明渠中的水面曲線要簡(jiǎn)單的多。井深直達(dá)不透水層稱為普通完全井（如下圖），井深達(dá)不到不透水層稱為普通不完全井。 （ 1） （ 1） 集水廊道單側(cè)產(chǎn)水量計(jì)算公式： JhHkq )(21 ?? （符號(hào)的含義見講義） （ 2） （ 2） 潛水井計(jì)算公式： )lg(0rRkHsQ ? （符號(hào)的含義見講義）其中 R 為影響半徑，可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算， ksR 3000? ，亦可用經(jīng)驗(yàn)值。應(yīng)用這些公式要注意其適用范 圍與條件。u 表示實(shí)際流速， m 為孔隙律， ?m 。