明渠恒定均勻流

　　天然河道和輸水渠、排水溝、無壓涵洞等人工渠道以及不滿流管道中的水流稱為明渠水流。它們都具有自由表面，表面上各點(diǎn)壓強(qiáng)一般都等于大氣壓強(qiáng)，相對壓強(qiáng)為零。所以明渠水流又稱為無壓流動。與有壓管流是不同的。

　　明渠水流的運(yùn)動要素不隨時間變化的稱為明渠恒定流;沿流線不變化的稱為明渠均勻流，反之則稱為明渠非恒定流和非均勻流。

　　明渠水流在渠道中流動，受到渠道橫斷面和渠道底坡的制約。渠道橫斷面的形狀、尺寸沿程不變的稱為棱柱形渠道，棱柱形渠道中水流的過水?dāng)嗝娴拇笮≈浑S水深變化。橫斷面的形狀或尺寸沿程有改變的則稱為非棱柱形渠道。渠道底部高程沿水流方向的變化用底坡表示。如圖3-4-6( )所示：

　　1、明渠均勻流的形成條件和水力特征

　　形成明渠均勻流的條件：長而直的棱柱形渠道;底坡i>0，且保持不變;渠道的粗糙情況沿程沒有變化;渠中水流為恒定流，且沿程流量不變。只有滿足以下全部條件，才會形成明渠均勻流。

　　明渠均勻流流線為平行直線，過水?dāng)嗝娴男螤?、尺寸、水深、流量、斷面平均流速、斷面上的流速分布沿程均不變。所以水面線與渠底平行，總水頭線與水面線平行(水面線即測壓管水頭線)，水力坡度與測壓管坡度與底坡均相等。

　　所以明渠均勻流是在特定條件下，作用在液流上的重力和阻力相平衡的產(chǎn)物。它的計算特別簡單，因此雖然實(shí)際工程中常遇到明渠非均勻流，但在長直的順坡人工溝渠中，取最大流量來校核渠道的通過能力，或按最大流量來設(shè)計斷面時，按均勻流計算可以很方便地得到足夠準(zhǔn)確的結(jié)果。

　　2、明渠均勻流的水力計算

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