12.6.2.1明渠流水力熵原理对于封闭水体，如一杯晃动的水，当水体达到静平衡时，系统水力熵达到最大，熵产生率最小为零，杯中水的可用机械能最小，水的动能全部通过紊动粘性转化为热能耗散。......
2025-09-29
桥涵水文学：粗糙度不同明渠水力计算
【摘要】：此外，深挖的渠道因其下部与上部的土质不同，其下部及上部的粗糙系数亦各不相同，这种湿周的各部分具有不同粗糙系数的渠道称为非均质渠道。图1-18复式断面显然，通过复式断面渠道的流量，应为通过各部分流量QⅠ，QⅡ，QⅢ，…
1.断面周界上粗糙度不同的明渠均匀流的水力计算
由于不同的材料具有不同的粗糙系数，因此，当明渠的渠底和渠壁采用不同的材料时，粗糙系数会沿湿周发生变化。例如边坡为混凝土护坡而底部为浆砌卵石的渠道［图1-17（a）］，利用圬工在山坡上所构成的渠道［图1-17（b）］等，其各部分湿周具有不同的粗糙系数。此外，深挖的渠道因其下部与上部的土质不同，其下部及上部的粗糙系数亦各不相同，这种湿周的各部分具有不同粗糙系数的渠道称为非均质渠道。非均质渠道的粗糙系数应采用某一等效的粗糙系数nr（亦称综合粗糙系数）代替。nr与各部分湿周的长度χ1，χ2，…及其相应的粗糙系数n1，n2，…有关。
当渠道底部的粗糙系数小于侧壁的粗糙系数时，nr按下式计算：
图1-17 非均质渠道
在一般情况下，也可按加权平均方法估算，即
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2.复式断面明渠均匀流的水力计算
复式断面明渠均匀流的流量一般按下述方法计算：即先将复式断面划分成几个部分，使每一部分的湿周不致因水深的略微增大而产生急剧的增加。例如图1-18所示的复式断面，通常用a—a及b—b二铅垂线，将它分为Ⅰ，Ⅱ及Ⅲ三个部分，然后再用式（1-30）对每一部分分别计算流量。
图1-18 复式断面
显然，通过复式断面渠道的流量，应为通过各部分流量QⅠ，QⅡ，QⅢ，…，Qn的总合，即
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