臨界水深計算

1、§ 6-5-3 臨界水深限§ 6-5-3-1臨界水深當(dāng)風(fēng)取最小值時所對應(yīng)的水深稱為臨界水深，以 西此表示。據(jù)的定義，將式（4 ）對方求導(dǎo):的 daQ2 dA/=水"前”1-請瓦(1)式中： 漏 的意義：設(shè)原水深為 配,過水面積為乂，水面寬度為B。可以把微分面積總工如圖7-5所示，若水深增加遮,則面積上相應(yīng)地增加4月。忽略兩岸邊坡的影響,當(dāng)作矩形，因此=BdA = Bdh ,故dh是水面寬度。圖7-5dA將L；B代入（1）:=1- bdh gA式中 B為斷面平均水深;期是一個無量綱的組合數(shù)。根據(jù)臨界水深的定義，令 dh ,則由上式可推得:嗎4或匚 >(7-6)

2、式中：過水?dāng)嗝嫠顬榕R界水深時的水面寬度；過水?dāng)嗝嫠顬榕R界水深時的過水?dāng)嗝婷娣e；式(7-6)為求解臨界水深 書止的一般表達(dá)式，它是在任意形狀斷面條件下推導(dǎo)出來的。由公式可知，臨界水深"工的大小僅取決于流量和過水?dāng)嗝娴男螤?、大小，而與明渠的底坡 i、糙率n無關(guān)。將(7-5)式變?yōu)椋篸k日1(7-7)上式的變化率與弗汝德數(shù) 片有關(guān)，也就是與水流流態(tài)有關(guān)，具體分析如下：E ， T- > Qi對g曲線上支心，缸"0，其斜率曲 ,即1-兄> 0，則用3，水流屬于緩流，即"“反的流動為緩流。犯 對工”曲線下支?！薄６?曲,即1-用° ,即用> 1

3、 , 7K流屬急流。咀=0而鼻為曲線上 曲 的點，即1二1的點，為臨界流，即二°的流動為臨界流。由以上分析可知：臨界水深辦比可作為明渠水流流態(tài)的判別標(biāo)明 ：人二標(biāo)，臨界流;''瓦，急流§ 6-5-3-2臨界水深的計算常用齒兒計算方法有：（一）任意形狀斷面明渠些口用禾IJ用2”,采用試算法求源O = '在。和斷面形狀，尺寸一定的條件下，假定 h，計算相應(yīng)的B ,若H g 則所假定的詼為= 所求”工，否則，重新假定 瓦,直至滿足 g 區(qū) 為止。為簡便，若計算三、四次仍沒取得滿意的結(jié)卜 -= _ _果，則可繪制3 關(guān)系曲線，在橫軸上取 B g 的A點作垂線與曲線相交于 F點，則3點的，一，r,自縱坐標(biāo)即為 士。（二）梯形斷面、圓形斷面明渠除了用上述試算法外，可用圖解（附錄IV） 計算,在橫坐標(biāo)上找到相應(yīng)值，作鉛垂線與圖中曲線相交，交點的縱坐標(biāo)為上*,則b 以上可求得。（三）矩形斷面明渠當(dāng)明渠為矩形斷面時，其水面寬與底寬相等，