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[例6-6-1] 梯形断面渠道,底宽b=3m,边坡系数m=2.0(见图6-6-2),渠道底坡i=0.0006,粗糙系数n=0.025,渠中水流作均匀流,水深为2m,求通过的流量Q。
[解] 对于梯形断面,过水断面面积
湿周
水力半径
用式(6—6—5)
由式(6-6-5)可知,渠道横断面、底坡、粗糙系数一定时,渠中水流看作均匀流,其通过流量与水深为一一对应的关系。而非均匀流则不然,通过同一流量而渠中水深是变化的。明渠均匀流水深与底坡也有密切关系:当流量和渠道其他条件一定时,底坡愈陡均匀流水深愈小。因此在棱柱形顺坡长渠道中,如果底坡有改变,则在改变前后的那段渠道中将发生非均匀流。渠道作均匀流的水深被称为正常水深,用丸。表示;在研究非均匀流各个变化的水深时,正常水深将起参照的作用。
根据式(6-6-5),可以在其他条件已知情况下,求出流量、底坡、水深或底宽。只是求水深或底宽时,由于解方程的困难,通常可用试算方法或查图来确定;例6-6-2是用试算方法的例子。查图则可另行参考其他水力计算手册。
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