水力学 课件 第6-10章 明渠均匀流 -渗流

第6章明渠均匀流本章主要内容6.1概述6.2明渠均匀流的特性和形成条件6.3明渠均匀流的水力计算6.1概述人工修建或自然形成的渠槽称为明渠。液体通过明渠流动时，形成与大气相接触的自由表面。这种水流称为明渠水流，也称为无压流。运河、人工输水渠道、渡槽、无压隧洞、涵洞以及天然河道中的水流都属于明渠水流。沿渠道中心线所作的铅垂面与渠底的交线称为底坡线，该铅垂面与水面的交线称为水面线。明渠渠底与水平面的夹角θ的正弦称为明渠的底坡。明渠的底坡正坡、平坡、负坡i>0，渠底高程沿程降低，称为正坡明渠；i=0，渠底高程沿程不变，称为平坡明渠(渠底水平)；i<0，渠底高程沿程增加时，称为负坡明渠。垂直于渠道中心线的铅垂面与渠底及渠壁的交线，构成明渠的横断面。横断面与过水断面的区别。明渠的横断面水深h，底宽b，边坡系数m的梯形断面梯形断面

根据断面形状、尺寸及底坡是否沿程变化，将明渠分为棱柱形渠道非棱柱形渠道棱柱形渠道、非棱柱形渠道6.2明渠均匀流的特性和形成条件明渠均匀流的特性分析明渠均匀流流段的受力明渠均匀流的形成条件恒定流正坡，底坡沿程不变棱柱体渠道，糙率沿程不变渠道充分长，其中没有建筑物的局部干扰谢才公式用曼宁公式计算C6.3明渠均匀流的水力计算谢才公式用曼宁公式计算C0正常水深h0糙率n糙率n是衡量渠道壁面情况的综合系数。一般情况可以查表得到，天然河道的糙率依据实测资料，利用均匀流公式反推求

n值。天然河道的糙率在计算水力学中一般为调整模型精度的重要参数。明渠均匀流水力计算——以梯形断面为例m,n值由明渠的土壤和护面材料的种类以及施工条件确定；确定Q,b,h0,i,4个变量中的3个，求另外1个。校核已有明渠的过水能力已知m,n,b,h0,i,求Q例题有一梯形断面棱柱形渠道，底坡i＝0.0002，底宽b＝1.5m，边坡系数m＝1.0，糙率n＝0.0275。明渠中正常水深h0＝1.1m，求通过渠道的流量Q和流速v。

确定渠道底坡

由已知的n，m，b，h0可首先算出流量模数K，再按下式求解渠道底坡i。例题一矩形断面的钢筋混凝土引水渡槽，底宽b＝1.5m，渠道长L＝120.0m，出口处渠底高程为51.0m。当通过设计流量Q＝7.65m3/s时，渠中正常水深h0＝1.7m，求渡槽进口处渠底高程。

设计渠道断面尺寸在设计渠道时，一般已知设计流量，由地形条件确定渠道底坡i；由土壤性质或渠道表面材料的性质确定边坡系数m和糙率n；根据已知Q，m，n和i，求解渠道的断面尺寸b或h0根据需要选定正常水深h0，求相应的渠道底宽b；由工程要求选定渠道底宽b，求相应的正常水深h0。一般采用试算法求解。例题

有一灌溉用土渠，断面为梯形，n＝0.02，底宽b＝10m，边坡系数m＝1.5，底坡i＝0.0005。当流量Q＝16m3/s时，在超高d=0.5m的情况下，试确定堤顶高度。明渠均匀流水力计算的其他问题水力最佳断面允许流速复式断面组合糙率断面水力最佳断面优点：通过流量一定时，过水断面面积最小，可以减少工程挖方量。缺点：断面大多窄而深，造成施工不便，养护困难，流量改变时引起水深变化较大，给通航和灌溉带来不便，经济上反而不利，因此限制了水力最佳断面的实际应用。允许流速

在设计渠道时，为避免渠道发生渠床的冲刷和泥沙的淤积，要求

v不冲——为保证渠道不遭受水流冲刷的允许流速上限，称为允许不冲流速。组合糙率断面复式断面例题有一复式断面渠道，主槽的底部及边坡用干砌块石护面，m1=1，n1=0.030，b1=10.0m，h1=2.0m；滩地渠道的底部及边坡用重土壤，m2=1.5，n2=0.0225，b2=510.0m，h2=1.5m；底坡i=0.0003，求渠中流量Q以及断面平均流速v。第七章明渠非均匀流

本章主要内容：明渠水流的两种流态(缓流和急流)及其判别临界底坡、缓坡和陡坡明渠水流两种流态的转换棱柱体明渠恒定非均匀渐变流的微分方程、水面曲线形状分析明渠恒定非均匀渐变流水面曲线的计算一.明渠水流的两种流态及其判别1.明渠水流的两种流态底坡平缓，流速较小，遇到渠底有阻水的障碍物时，在障碍物处水面形成跌落，而在其上游则普遍壅高，一直影响到上游较远处。这种水流状态称为缓流。底坡陡峻，水流湍急，遇到障碍物时，水面在障碍物顶上或稍向上游隆起。但是障碍物对上游较远处的水流并不发生影响。这种水流状态称为急流。▲明渠水流流态的运动学分析1.明渠水流的两种流态当

时，干扰波将以速度

向上游传播，同时又以速度

向下游传播，干扰波能向上游传播，水流称为缓流；当

时，干扰波将以速度

向下游传播，干扰波恰不能向上游传播，处于临界状态，水流称为临界流；当

时，因为

干扰波不能向上游传播，只能以速度

向下游传播，水流称为急流。生活中大家会观察到这样一种现象

对上述的运动坐标系水流作恒定非均匀流动。不计摩擦力对1-1和2-2断面建立连续性和能量方程。

2.静水中干扰微波波速

以一竖直平板在平底矩形棱柱体明渠中激起一个干扰微波。观察者随波前行。

对于非矩形断面棱柱形渠道静水中传播的微波速度c称为相对波速实际工程中微波传播的绝对速度a波速判别法临界流缓流急流3.明渠水流的两种流态的判别佛汝德数的能量意义是：过水断面单位重量液体平均动能与平均势能之比的二倍开平方。佛汝德数的力学意义是：代表水流的惯性力和重力两种作用的对比关系。4.佛劳德数(TheFroudeNumber)

断面单位能量

断面上单位重量液体所具有的机械能▲从能量的角度进行分析1.断面单位能量Es小底坡，渐变流2.断面单位能量Es与水深h的关系3.断面单位流量判别流态3.断面单位流量判别流态

临界水深：断面单位能量最小值对应的水深为临界水深hc用临界水深判别流态4.临界水深及其计算

临界水深的计算临界流方程4.临界水深及其计算矩形断面临界水深的计算1任意断面临界水深的计算2试算法梯形断面临界水深的计算3试算法4.临界水深及其计算二、临界底坡、缓坡、陡坡

当正常水深等于临界水深时，其相应底坡称为临界底坡ic1.临界底坡的定义二、临界底坡、缓坡、陡坡2.临界底坡的计算

临界底坡ic并不是一个固定的底坡，它与流量Q、断面形状、尺寸以及糙率n有关，与渠道的实际底坡i无关。二、临界底坡、缓坡、陡坡

3.五种临界底坡

4.正常水深和临界水深的关系（用临界底坡判断均匀流流态）二、临界底坡、缓坡、陡坡

水跃(Hydraulicjump)水流由急流过渡到缓流水跌(Hydraulicdrop)水流由缓流过渡到急流三、明渠水流两种流态相互转换1.水跃的产生条件及特点(一)水跃三、明渠水流两种流态相互转换

水跃段内，水流运动要素变化急剧，水流紊动、混掺强烈，滚旋与主流间质量不断交换，致使水跃段内有较大的能量损失。常利用水跃来消能。

以一平底棱柱形明渠为例，用水流断面单位能量随水深变化的规律来说明。为什么水流从急流向缓流过渡会发生水面突然升高的现象？2.水跃基本方程和水跃函数（列动量方程分析）3.水跃水跃函数的特性流量一定时

①

共轭水深h1，h2的计算；

②

水跃跃长Lj的计算；

③

水跃水跃段内水跃能量损失计算及消能效率。4.水跃的水力计算①共轭水深的计算a.对任意断面和梯形断面试算。b.对矩形断面：②

水跃跃长Lj的计算

水跃段的长度是泄水建筑物下游消能设计主要依据之一。平底矩形断面明渠的水跃长度可用的公式:

③

水跃段内能量损失的计算及消能效率

跃前断面和跃后断面的能量差作为水跃段的能量损失，即

水跃的能量损失△E与跃前断面的单位总能量E1之比称为水跃消能效率，用符号Kj表示。

经分析证明，水跃消能效率Kj仅是跃前断面弗劳德数Fr的函数，Fr愈大，水跃消能效率愈高。Fr不同，水跃的形式、流态和消能效率不同。

当

时，跃后水面也较平稳，水跃的消能效率很高，

，若建筑物下游利用水跃消能时，Fr最好使处于此范围。(二)水跌注意：由临界流方程可知，临界流断面的水深hc和流量Q有确定的单值关系。在水文测验中，常在跌坎、变坡或卡口的上游附近设立测流断面，可以得到稳定的水位流量关系。四、棱柱体明渠恒定非均匀渐变流的微分方程、水面曲线形状分析

水深的沿程变化规律是明渠非均匀渐变流主要的研究内容。从本节开始介绍明渠非均匀渐变流水面曲线的定性分析和定量计算。为此，必须先建立明渠明渠恒定非均匀渐变流的微分方程。(一)棱柱体明渠恒定非均匀渐变流的微分方程对方程各项处理如下：分别讨论式中各项：明渠恒定非均匀渐变流的基本方程（二）

棱柱体明渠渐变流水面曲线形状分析1.五种底坡C-C线：hc的连线N-N线：h0的连线2.五种底坡上h0和hc的相对关系1区：水面线在N—N线和C—C线两线之上2区：水面线在N—N线和C—C线两线之间，3区：水面线在N—N线和C—C线两线之下。水面曲线的命名底坡的缩写+下标（所在分区）3.水面曲线的分区与命名

1区水面线有（M1，S1，C1曲线）处在缓流区2区水面线有（M2，S2，H2，A2曲线）M2，H2，A2在缓流区（S2除外，S2在急流区）3区水面线有（M3，S3，C3

，H3，A3曲线）在急流区4.水面曲线的流态判别5.可能出现的情况及意义

以正坡为例流量用均匀流公式6.水面曲线形状分析M1为壅水曲线M1水面曲线形状分析（1）缓坡M水面曲线形状分析M2为降水曲线M2水面曲线形状分析M3为壅水曲线M3水面曲线形状分析S1为壅水曲线S1上游:与C-C线垂直S1下游:以水平线为渐近线（2）陡坡S型水面曲线形状分析总趋势S1为壅水曲线S2为降水曲线S3为壅水曲线

（3）临界坡水面曲线C1和C3

形状分析C1、C3

为壅水水平曲线（4）平坡水面曲线H2和H3

形状分析

（4）平坡水面曲线H2和H3

形状分析

（5）负坡水面曲线A2和A3形状分析7.水面曲线的变化规律(1)①升②降③升；（2）遇到N-N线，以N—N线为渐近线，遇到C-C线，与C—C线垂直（C1和C3除外），无，以水平线为渐近线；（3）3型水面曲线上游总是由具体的边界条件确定。8.绘制水面曲线的步骤和控制水深的确定(2)水面线只能以水跃或水跌的急变流形式越过C—C线9.注意事项10.绘制水面曲线类型11.分析12条水面曲线Es和Fr的沿程变化规律

五、

棱柱体明渠水面曲线计算分段求和法的计算公式

式中：

分段求和法的计算步骤是：（1）确定控制断面并分析水面曲线类型（2）并以控制断面水深作为第一计算流段的已知水深，计算出有关的物理量（3）设流段的第二水深，并计算相应的物理量（4）由流段的两个断面计算得出的物理量计算平均的水力坡度（5）将以上得到的所有物理量代入计算公式求出第一计算流段的长度（6）以第二水深作为已知水深，继续设第三个水深，重复以上步骤可求出各流段长度及相应的水深。（7）将计算结果按比例绘出水面曲线。

六、

棱柱体明渠水面曲线计算

例

某水利工程利用灌溉用水发电，在灌区总干渠的末端建一电站，渠道长l＝41km，底坡i＝0.0001，渠道为梯形断面，底宽b＝20m，边坡系数m＝2.5，糙率n＝0.0225。当通过流量Q＝160m3/s时，渠道末端水深h＝6.0m，试绘制渠道的水面曲线并计算渠首水深。六、

棱柱体明渠水面曲线计算正常水深

底坡属于缓坡，又因渠道末端水深h＝6.0m>h0，所以发生M1型水面曲线。解1.判别水面曲线类型。先求均匀流水深和临界水深临界水深

2.水面曲线计算。已知渠道末端水深h＝6.0m，以此断面作为控制断面，假设一系列的上游断面水深为5.8m，5.6m，5.4m，5.2m，5.0m及4.95m，应用式(8.40)逐段向上游推算，即可求得各相应流段的长度，然后再根据已知的渠道长度l＝41km，求渠首的水深。

(1)已知第1流段断面1和2的水深分别为5.8m和6.0m，(求流段长度Δs)(2)计算断面l和2的断面单位能量Esl和Es2。

(3)计算平均水力坡度

（5）以第1流段长度Δs1＝3.89km处的水深h＝5.8m作为第Ⅱ流段的控制断面水深h2，再假设h1＝5.6m，重复上述的计算过程，又可求得第二流段的长度Δs2=4.41m。

（6）如此逐段计算，得累加长度∑Δs

即可求得各相应流段的长度Δs1,Δs2,Δs3，……及累加长度∑Δs。计算结果见教材表。（7）根据表中的h及∑Δs值，按一定的纵横比例绘出渠道的水面曲线,见下图。再用内插法求得z＝41km处的渠首水深为4.98m。非棱柱体明渠计算公式

必须同时假设Δs和h1，用试算法求解。七、非棱柱体明渠水面曲线计算

八、天然河道水面曲线计算

八、天然河道水面曲线计算流段划分应依据以下原则：（1）每个计算流段内，过水断面形状及尺寸、底坡、糙率等大致相同。（2）每个计算流段内，上、下游断面水位差不宜过大，一般对平原河流取0.2—1.0m，山区河流取1.0—3.0m。（3）分段长短视具体情况而定，对不规则的河道，分段短些，比较顺直的河道分段可长些。一般每一河段的长度可在几百米至几千米之间。八、天然河道水面曲线计算八、天然河道水面曲线计算

2、已知z2，代入公式求B，由曲线对应z1

；3、z1作为下一段的z2，代入公式求B，由曲线得对应的新的z1依法逐段向上推算，可得河道各断面水位。第8章堰流和闸孔出流本章主要内容：

1、掌握堰的分类

2、掌握堰流的基本公式

3、了解不同堰型的水力计算

1、堰流及闸孔出流堰：顶部溢流的泄水建筑物称为堰，桥孔和无压涵洞的进口也属于堰的范畴。堰流：（outflowweirsofspilling）经过堰的水流，没有受到闸门控制时是堰流。闸孔出流：（outflowfromsluicegate）经过堰的水流受到闸门控制时就是闸孔出流，简称为孔流。8.1概述闸孔出流堰流2、堰流及闸孔出流的水流特点：闸孔出流——

水面被断开而不连续堰流——

水面连续变化的光滑曲面共同点：

堰流和闸孔出流都是因水闸或溢流坝等建筑壅高了上游水位，在重力作用下形成的水流运动。出流过程的能量损失主要是局部损失。3、堰流和闸孔出流的界限式中：e为闸孔开度；Ｈ为从堰顶算起的闸前水深．堰流及闸孔出流计算的主要任务是研究其过水能力．

闸孔出流实用堰堰流宽顶堰闸孔出流堰流4、淹没出流和自由出流（以堰流为例）：堰淹没出流条件为：①下游水位超过堰顶②发生淹没水跃5、侧收缩溢流：溢流宽度小于上游渠道的宽度

无侧收缩溢流：溢流宽度等于上游渠道的宽度薄壁堰实用堰：曲线型和折线型宽顶堰8.2堰的分类（按堰的水力特性进行分类）8.3堰流的基本公式以矩形薄壁堰自由出流为例K为垂向收缩系数考虑侧收缩和淹没出流的堰流的基本公式薄壁堰可分为：8.4薄壁堰的水力计算矩形薄壁堰的流量计算：（1）计算流量系数（范围约为（0.41-0.48））将行近流速水头放在流量系数内考虑薄壁堰有侧收缩时，将其影响并入流量系数中巴辛公式（2）计算淹没系数判别淹没水跃的条件：淹没系数：

水头水面宽很小时，流量的微小变化引起较大的水头变化，量测精度高，适合Q<0.1m3/s三角形薄壁堰（三角堰）：

H越大，水面B越宽，适合量测稍大的流量，如Q>0.1m3/s梯形薄壁堰：8.5实用堰的水力计算1、曲线型实用堰的剖面形状2.实用堰的水力计算（1）流量系数确定（0.42-0.52）设计原则:（2）侧收缩系数0.330.340.351000.340.350.37500.350.370.39300.350.360.380101～20.360.380.40050.370.390.41040.380.400.42030.360.380.40200.380.400.42102～30.390.410.4302.00.400.420.4401.00.36-0.350.40-0.380.43-0.420.50.53～5=1～0.5=2～1=2cotθ2cotθ1流量系数

m边坡系数8.6宽顶堰的水力计算2宽顶堰的堰顶水深临界流巴赫米切夫最小能量假设8.7闸孔出流的水力计算1闸门的分类

弧型闸门平板闸门自由出流自由出流第9章泄水建筑物下游水流的

衔接与消能152本章主要内容：1、常见的几种消能方式2、底流式消能的水力计算3、挑流和面流消能方式简介

9.1概述

天然河道中的水流一般多属于缓流，水流流量沿河宽方向的分布较均匀。但河道中修建了闸、坝等泄水建筑物后，水流条件必然会发生较大变化，从而引起一系列水力学问题。下泄水流的特点如下：1.建坝后的水头也增加,下泄水流（比未建坝前的水流）流速增大，即流速高；2.建坝时，为节省工程造价，使泄水建筑物的泄水宽度比原河床宽度小，使泄水时的单宽流量加大，即水流集中。泄水时形成的高速集中水流，破坏性大，对下游河床具有较大的破坏力。拱坝坝身挑流消能（二滩原型）工程中常采用的衔接与消能方式1、底流式消能

就是在建筑物下游采取一定的工程措施，控制水跃发生的位置，通过水跃产生的表面旋滚和强烈的紊动以达到消能的目的。

2、挑流式消能

利用下泄水流所挟带的巨大动能，因势利导将水流挑射至远离建筑物的下游，使下落水舌对河床的冲刷不会危及建筑物的安全。(新安江水库)

3、面流式消能当下游水深较大而且比较稳定时，可采取一定的工程措施，将下泄的高速水流导向下游水流的上层，主流与河床之间由巨大的底部旋滚隔开，可避免高速主流对河床的冲刷。余能主要通过水舌扩散，流速分布调整及底部旋滚与主流的相互作用而消除(富春江水库)。4、消能戽水利工程中有时需结合具体工程的需要，将三种消能方式结合应用。下图采用消能戽就是一种底流和面流结合应用的实例。挑流、底流、面流消能的优缺点工程实际中，消能方式的选择是一个十分复杂的问题，必须结合具体工程，兼顾水力、地形、地质及应用条件进行综合分析选定。上述三种消能型式的优缺点如下：

底流消能优点：水跃稳定，安全可靠，消能效果好，下游水面波动小。缺点：消力池的工程量大，增加工程造价。挑流消能优点：节约护坦工程，可降低造价，消能效果好。缺点：空中雾气大，尾水波动大，要求下游河床抗冲能力强。

面流消能优点：主流在表面，底部流速小，不易冲刷河床，有利于漂木、漂冰和宣泄其他漂浮物。缺点：水流衔接形式复杂多变，不易控制。下游水面波动很大，两岸易遭冲刷，有碍航运及水轮机工作。9.2底流式衔接与消能9.2

底流式衔接与消能9.2.2泄水建筑物下游收缩断面水深的计算列坝前断面0-0及收缩断面c-c的能量方程：令，T为有效水头，T0称为有效总水头，则有

令流速系数

则有将(Ac0为收缩断面面积)代入上式

对于矩形断面河渠

泄水建筑物的流速系数

值试算法求解：

已知T0，Q及河渠断面形状，在选定值后，可假定一个hc0值，则由上式右端可以算得某一数值，若恰好等于已知的T0，则所设的hc0即为所求，若不等，再假定hc0值进行试算，直到相等为止。注意：上式为一个三次方程，可以有三个根，而符合实际情况的是小于临界水深hc的那一个hc0值，因此，代入试算的hc0应小于同一流量的临界水深。

水跃的淹没程度用水跃淹没系数表示：

工程中常采用淹没系数为

的淹没水跃

泄水建筑物下游水跃发生的位置不同可分为临界式水跃、远离式水跃和淹没式水跃三种形式。从水跃发生的位置、水跃的稳定性以及消能效果等方而综合考虑，采用稍有淹没的淹没水跃进行衔接与消能较为适宜。9.2.3消能工的水力计算

当泄水建筑物下游出现远离式水跃时，需采取一定的工程措施，通过增加下游水深，使之形成稍有淹没的淹没式水跃，从而达到缩短护坦的长度，在较短距离内消除余能的目的。为此，可采用下列工程措施消力池，消力墙，综合式消力池。

（1）池深d的计算

图中0--0线为原河床底面线，

线为挖深d后的护坦底面线。当池中形成淹没水跃后，水流出池时水面跌落为△z，然后与下游水面相衔接，其水流现象与宽顶堰的水流相似。

计算的原则是使消力池中形成稍有淹没的水跃，要求池末水深

①下游河床水深ht：取决于流量和河床的水力特性，如有实测的水文资料（水位与流量关系曲线等），则可根据给定的流量查得，否则可近似地按明渠均匀流求正常水深的方法计算

②出池落差△z:

以下游河底0—0为基准面，对消力池出口处的上游断面1及下游断面2列能量方程，其中两断面间的水头损失为，则有上式可改写为以代入上式得③

临界水跃的跃后水深hc02

hc0和hc02都与池深d有关(参见hc0求解过程)

f（d）=A

试算法求d。在实际试算时往往不直接假设d，而是先假设hc0，利用共轭水深关系式求得hc02，算得池深d，再将算得的池深d代入上式算得方程的左边，若等于式右边已知的数值A，则此时的d为所求，若不等，再重新假设hc0进行试算，直到相等为止。

将与d有关的项放在等式左边，已知项放在等式右边，可得（2）消能池长度的计算消能池长度必须保证水跃不越出池外。由于消能池末端对水流产生反作用力，减小水跃长度，因此消能池内的水跃长度仅为平底明渠中自由水跃的70-80%。为平底明渠中自由水跃长度

12由图中的几何关系

以上计算出的是池内及墙下游都发生临界水跃时的池深及墙高，实际采用的池深

略加大，而实际采用的墙高

略减小

例1图所示为一修筑于矩形断面河道中的溢流坝，坝顶高程为110.0m，溢流面长度中等，河床高程为100.00m，上游水位为112.96m,下游水位为104.00m，通过溢流坝的单宽流量q=11.3m2/s。试判别坝下游是否要做消能工。如要做消能工，则进行消力池的水力计算。解

（1）判别下游是否要做消能工上游有效总水头

上游有效总水头临界水深按坝的溢流面长度为中等，由表9.1查得=0.95。试算收缩断面水深hc0

，公式如下假设hc0分别为0.75，0.78，0.77，0.76，0.767，0.768计算得相应的T0值见下表。hc0/m0.750.780.770.760.7670.768T0/m13.5712.6312.9313.2513.025112.9941当T0=13时，hc0=0.768m。利用共轭水深关系求hc02下游水深

因ht<hc02，坝下游发生远离式水跃，需做消能工。（2）用试算法计算消力池池深设几个hc0值计算相应的f（d），计算结果列于下表。当f（d）=A=4.45m时，d=1.63m。hc0(m)hc02(m)d(m)f(d)(m)lj(m)l(m)0.75.75835142.41774653.758624434.9026227.92210.715.71061512.01612144.112310634.5042427.60340.725.66378751.6315284.449931534.1121327.289710.735.61783781.26303944.772381833.7260826.98086f（d）=A计算得A=4.45（3）计算消力池池长池长l

=l0

+（0.7~0.8）lj。对于曲线型实用堰l0

=0，lj

=6.9（h2

–

h1），式中h2与h1均为挖池以后的跃后和跃前水深已算出，故h1=

hc01=0.72mh2=

hc02=5.66m

lj

=6.9（h2

–

h1）=6.9（hc02

–

hc01）=6.9×（5.66–

0.72）=34.11m因此池长l

=0.8lj

=0.8×34.11=27.29m计算结果，池深d

=1.63m，池长27.29m。挑流消能的过程主要有以下两个阶段：空中消能

水下消能9.3挑流式衔接与消能挑流消能水力计算的主要任务有：计算下泄水流的挑射距离（简称挑距）；选择挑流坎的形式和确定挑流坎的高程、反弧半径和挑角等尺寸；估算下游冲刷坑的位置、深度和范围。第10章渗流1、渗流模型2、达西定律3、恒定无压渗流4、井的渗流本章主要内容：10.1概述定义：流体在多孔介质中的流动称为渗流10.2土壤的分类，渗流模型1.均质土壤与非均质土壤2.各向同性土壤与各向异性土壤3.层状土壤10.2.1土壤的分类10.2.2水在土壤中的形态汽态水附着水薄膜水毛管水重力水研究重力水在土壤中的流动规律10.2.3渗流模型

1、不考虑渗流在土壤孔隙中流动途径的迂回曲折，只考虑渗流的主要流向。2、不考虑土壤颗粒，认为渗流的全部空间均被渗流充满。由于渗流模型把渗流的全部空间看作被水体充满的连续介质，因此对渗流模型可采用连续函数进行分析。假想的渗流模型在水力特性方面和真实渗流一致，渗流模型必须满足：渗流平均流速不等于实际平均流速。10.3达西定律1852--1855年，法国水利工程师达西总结得出渗流水头损失与渗流流速、流量之间的基本关系式称为达西定律。达西定律可写为10.3.1达西定律表达式10.3.2达西定律的适用范围

达西实验是用均匀砂土在均匀渗流条件下进行的。达西定律只适用于层流，具有线性渗流规律。渗流层流、紊流采