0 绪论1 水静力学2 液体运动的流束理论3 液流型态及水头损失4 有压管中的恒定流5 明渠恒定均匀流6 明渠恒定非均匀流7 水跃8 堰流及闸孔出流9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能10 有压管中的非恒定流11 明渠非恒定流12 液体运动的流场理论 14 恒定平面势流15 渗流18 相似原理和模型试验基础0 绪论 ρ＝m3 当y=时当y=时 f = g h的量纲为[L] Ff＝184N K=×108N/m2 dp=×105N/m21 水静力学1.1 Pc=m2 h=1.2 PB-PA=m2 PAK=m2 PBK=m21.3 h1= h2= 内侧测压管内油面与桶底的垂距为5m，外侧测压管内油面与桶底的垂距为1.4 Pc=m21.5 PM= KN/m21.6 P2-p1=m21.7 =1.8 P= 方向向下垂直底板 P＝01.9 W=s Wmax=s1.10 a= 当下游无水 Px=(→) P2=(↓)当下游有水 Px=3136KN(→) P2=(↓) T= 当h3=0时T= 当h3=h2=时 T＝ 0－0转轴距闸底的距离应为 P= LD=(压力中心距水面的距离) P= P＝ 总压力与水平方向夹角＝14º28´ Px=353KN Pz= 方向向下 H=3m = F= (←)2 液体运动的流束理论 Q=s V＝s hw= =2.35m PK=m2 Q=s Q=s = Q=s S点相对压强为－／cm2，绝对压强为cm2 V3=s Q=s Rx=(→) R= 合力与水平方向夹角＝37º8´ Rx=(→) Rx=(→) Rx=(←) Rx =(→) =2 F= Q= F=CdL2 Q1=cos R=2145KN =54º68´ m= T充＝24分34秒 T放＝23分10秒3. 液流型态及水头损失3.1 d增加，Re减小3.2 Re=>2000 紊流 Re=64554>500紊流 当 Q/s 当Q=5000cm3/s时，Re=19450紊流 光滑管区当Q＝20000cm3/s时 Re=78200紊流 过渡粗糙区 当Q＝200000cm3/s时 Re=780000紊流 粗糙区 若l＝100m时Q＝5000 cm3/s时 hf= Q=2000 cm3/s时 hf= Q＝200000 cm3/s时 hf= ＝ n= = Q=s h= Z= =4 有压管中的恒定流 当n=时 Q= m3/s 当n=时 Q=s当n=时 Q= m3/s 当n=时 Q= m3/s 当n=时 Q= m3/s 当n=时 Q= m3/s Q= m3/s Z= 当n=时 H= m 当n=时 H= m Ht= n取 Q=0.5 m3/s h=5.1m n取时 H＝水柱高 Q1=s Q2=s = H= Q2= m3/s Q3= m3/s Q1= m3/s Q2= m3/s Q3= m3/s H1= Q= m3/s P=m2 Q1= Q25 明渠恒定均匀流 V=s Q= m3/s Q= m3/s Q= m3/s h= h= b= b=71m V= m/s大于V不冲＝ m/s 故不满足不冲流速的要求 当n=时 i= =当n=时 i= 当n=时 i= 当n=时 i= i=1/3000 V=s hk缓流h02=0.8m> hk缓流 hk= Vk=s Vw=s hk > h0缓流 Vw>V缓流 iK=> i缓坡 L很长时，水面由线为C0、b0 b2型。
当L很短时，水面曲线可能为C0、C2或C0、b2型，当L较长时，水面曲线可能为C0、b2或b0、b2型 提示：L不同，水跃发生的位置不同 提示：先求h0= hK= h0>hK 缓坡，故产生a1型壅水曲线，在~间内插h,求 前段ɑ型，两闸门间ɑ型，后段C1型接水跃 = = 进口断面 b=8m h= 中间断面b=6m h= 进一中＝ 出口断面 b=4m h= 中一出＝ 图略7 水跃 h1= Fr=> 强水跃 h2=6.15m Ej= Pj= Ejj= E= Kj= Lj= =1060 h2= h01= h02= hK= h01< hK< h02水流由急流过渡缓流必产生水跃设跃后水深为h2= h02= 跃前水深h1= h1＞h01发生远驱水跃，即水跃发生在缓坡处，以h01=和h1=作控制水深，推求S=，图略8 堰流及闸孔出流 Q= m3/s b= Hd=17m 堰顶高程 Xc= Yc= r=取r=25m时，反弧园心点坐标 X＝75.634m Y=45.85m D点坐标XD＝55.155m YD=60.189m E点坐标XE= YE= 图略 当上游水位高程为时，Q＝ m3/s 当上游水位为时Q＝ m3/s 当Q＝6000 m3/s时 上游＝ 当下游＝时 Q＝ m3/s 当下游＝时 Q＝ m3/s Q= m3/s = <<10 宽顶堰 Q＝91.5 m3/s (提示：考虑行进流速V0的影响) 当下游＝时，＝ h= Q= m3/s 当下游＝14时 Q＝ m3/s Q= m3/s B= e= Q= m3/s 9 泄水建筑物下游的水流衔接与消能 hc= h= 远驱式水跃 hc= h= 远驱式水跃 以h1求其跃后水深 h=>ht 远驱式水跃，如水跃从1－1断面开始则所需下游水深为ht=. d= Lj= LK= 取LK=19m hc= h=>ht 产生远驱式水跃 坝高C＝ LK＝（～70）m，取LK=65m9.6 l=142.9m ts=9.46m i=
10 有压管中的非恒定流 T=>Ts 直接水击 H＝ l=T= 提示：增速减压 增速增压 减速增压 减速减压四个过程 阀门突然关闭时H＝ ＝／m3 当管壁厚度不变 D＝400mm时，P= KN／m2 = H=67m t= v=0 = m/s211 明渠非恒定流 tA= tB=第二时段波向下游传播，距1断面距离为2800m,每流段S＝4000m,共分7个流段，每个断面的水位流量见下表断面项目12345678水位2流量Q2100197015901242100084076073512 液体运动的流场理论 恒定流 有线变形、角变形，无旋转运动 流线方程 x2＋y2=C2 P=P0－14 恒定平面势流 ux=ɑx uy=-ɑy 4=ɑxy+c q=2ɑ m3/15 渗流 q= h0/m3456Q/m3/s q=×10-5m3/ 计算点123456hN/m12hf/m012Q=4×10-5m3/18 相似原理和模型试验基础 Qp=322m3/s Hp= Vp=15m/s v= =3447 = QM= m3/s