明渠均匀流水力计算的基本公式有两个，一个为恒定流的连续方程式：Q=vA=常数另一个则为谢才公式。1769年谢才分析明渠实测资料后提出了断面平均流速v与水力坡度J之间关系的经验公式，称为谢才公式。谢才公式可写为谢才—曼宁公式： 某公路路段两侧的排水沟在设计排水量时，具备了明渠均匀流的条件，排水沟断面如图1-16所示，沟壁为不抹面的浆砌石块，沟渠糙率n=0.017，排水沟底坡i=0.00315，求设计排水量。......
2023-11-20
实现桥涵水文学-明渠恒定非均匀流
【摘要】：当产生明渠均匀流条件不能满足，或者在河渠中修建人工建筑物时，都将引起非均匀流动。在明渠非均匀流中，若流线的曲率半径很大，各流线接近于互相平行的直线，这种水流称为明渠非均匀渐变流，反之为明渠非均匀急变流。在自然界的河流中最多见的是明渠非均匀流，如因自然地形而形成水跃、水跌、壅水旋涡等。
当产生明渠均匀流条件不能满足，或者在河渠中修建人工建筑物（闸、桥梁、涵洞）时，都将引起非均匀流动。其特征是水深、流速和阻力等运动要素均沿流发生变化，水头线、水面线和底坡互不平行。
在明渠非均匀流中，若流线的曲率半径很大，各流线接近于互相平行的直线，这种水流称为明渠非均匀渐变流，反之为明渠非均匀急变流。明渠急变流过水断面及流速沿程变化急剧，水深在局部渠段会形成突跃性增高或急剧下降，如图1-19所示。
明渠中水深h沿流程s变化所构成的水面线被称为水面曲线，常用h=h（s）表示。水面曲线的形状及变化有四种类型：
（1）壅水曲线：渠中水深沿程增大的水面线［图1-19（a）］，有
。
（2）降水曲线：渠中水深沿程减小的水面线［图1-19（b）］，有
。
图1-19 明渠非均匀流现象(www.chuimin.cn)
（a）桥前壅水；（b）涵洞中的非均匀流；（c）水跌及水跃现象
（3）水跌现象：水面曲线在局部渠段呈急剧下降的水力现象，又称跌水［图1-19（c）］，上游渐变流水面曲线到水跌处终止。
（4）水跃现象：局部渠段内流速急剧变化，水深呈突跃式增高，表面出现逆流旋滚的水力现象［图1-19（c）］。
在自然界的河流中最多见的是明渠非均匀流，如因自然地形而形成水跃、水跌、壅水旋涡等。另外，由于人类在河道上修筑的妨碍水体通过的工程（如桥墩、堰、坝、路堤、水闸等），更加剧了水流的不均匀程度。
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2023-11-20
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