明渠非均勻流

明渠非均勻流是指流速、水深等水力要素沿流程發生變化的明渠水流，是明渠中最常見的流動狀態。水流斷面沿程改變、河集中修建了建築物、沿程有流量匯入或分出，沿程底坡發生變化，都可使水流發生非均勻流動。

基本介紹

• 中文名：明渠非均勻流
• 外文名：non uniform flow in open channel
• 學科：水利工程
• 領域：能源
• 範圍：工程技術

簡介

明渠非均勻流是指流速、水深等水力要素沿流程發生變化的明渠水流，是明渠中最常見的流動狀態。

形成原因

水流斷面沿程改變、河集中修建了建築物、沿程有流量匯入或分出，沿程底坡發生變化，都可使水流發生非均勻流動。

分類

非均勻流根據流線彎曲程度又分為漸變流與急變流。

當流線的曲率或流線之間的夾角很小，流線可近似地看成平行的直線時，即為漸變流(參見明渠非均勻漸變流)。漸變流過水斷面上的動水壓強服從靜水壓強分布規律。這是水力學的一個重要概念。反之，當流線彎曲顯著而具有較大的曲率，因而過水斷面上的動水壓強不符合靜水壓強分布規律時，即為急變流，這時，在較短的渠段中水流的水面和流速分布都有急劇的變化。水跌、泄水建築物的過流及下泄水流、下游水流的衛接等，都屬於急變流。

問題

在非均勻流中，摩阻力所做的功可能大於或小於所有其他作用力所做的功。非均勻流問題在實用上很重要，要求解的問題較多。對非均勻漸變流，可由能量方程推導出一般形式的微分方程和不同條件下的計算公式。

研究現狀

對急變流的研究不如漸變流成熟，在理論上尚無系統的分析方法。對於邊界條件複雜的非均勻習流動，可以利用計算機和數值計算方法對基本微分方程求解。