临界水深计算_第1页
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文档简介

1、§6-5-3临界水深§6-5-3-1临界水深当；取最小值时所对应的水深称为临界水深，以勺表示。据匚的定义，将式（4）对勺求导:週丄口+dhdhedA2gA3澎dh(1)式中：L亡.的意义：设原水深为<-，过水面积为，水面宽度为占可以把微分面积直丄如图7-5所示，若水深增加-"，则面积以相应地增加工q。忽略两岸边坡的影响,dA当作矩形，因此lj.1.-E.r.，故是水面宽度图7-5dA将B代入（1）式中为断面平均水深;驾E是一个无量纲的组合数。根据临界水深的定义，令-人j，则由上式可推得:(7-6)式中:过水断面水深为临界水深时的水面宽度;过水断面水深为临界水

2、深时的过水断面面积;式（7-6）为求解临界水深的一般表达式，它是在任意形状断面条件下推导出来的。由公式可知,i、糙率n无关。i、糙率n无关。临界水深T的大小仅取决于流量和过水断面的形状、大小，而与明渠的底坡将（7-5）式变为:(7-7)上式的变化率与弗汝德数上式的变化率与弗汝德数有关，也就是与水流流态有关，具体分析如下:对-""曲线上支上-工,其斜率dEydh，即"'，则：'，水流属于缓流，即.'>的流动为缓流。dE3对曲线下支-汀F,丄工<0，即1讯吒°,即耳,水流属急流。而""曲线上亠的点，即：

3、的点，为临界流，即'的流动为临界流。Fi缓流;由以上分析可知：临界水深可作为明渠水流流态的判别标明''，急流§6-5-3-2临界水深的计算常用计算方法有：（一）任意形状断面明渠=利用严r，采用试算法求:-='在1和断面形状，尺寸一定的条件下，假定”，计算相应的丄，若匸二则所假定的"为=所求7,否则，重新假定，直至满足匚k为止。为简便，若计算三、四次仍没取得满意的结=果，则可绘制关系曲线，在横轴上取-二的A点作垂线与曲线相交于占点，则占点的纵坐标即为.。（二）梯形断面、圆形断面明渠除了用上述试算法外，可用图解（附录IV）计算,，在横坐标上找到相应值，作铅m.垂线与图中曲线相交，交点的纵-血占坐标为，则'可求得。（三）矩形断面明渠，代入，代入当明渠为矩形断面时，其水面宽与底宽相等

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