水利明渠均勻流施工設(shè)計(jì)分析自曉東

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1、水利明渠均勻流施工設(shè)計(jì)分析自曉東楚雄欣源水利水電勘察設(shè)計(jì)有限責(zé)任公司摘要：水利建設(shè)是關(guān)乎國(guó)家發(fā)展的重要方面。明渠均勻流的施工設(shè)計(jì)是在水利建設(shè)工作中經(jīng)常被用到的一種設(shè)計(jì)方式。水利明渠均勻流施工設(shè)計(jì)的好壞關(guān)乎河道對(duì)水流的承載力，與整個(gè)河道的安全性也息息相關(guān)。木文首先簡(jiǎn)要明確了明渠均勻流的概念。其次，筆者對(duì)明渠均勻流的特點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析。再次,筆者具體闡述了明渠均勻流的產(chǎn)生條件。最后，筆者提出了幾點(diǎn)明渠均勻流的施工設(shè)計(jì)策略。關(guān)鍵詞：均勻流；產(chǎn)生條件；策略隨著我國(guó)水利工程建設(shè)的快速發(fā)展，相關(guān)研究人員不斷深入研究水利建設(shè)的各個(gè)設(shè)計(jì)要點(diǎn)。其中，對(duì)于水利明渠

2、均勻流的施工設(shè)計(jì)成為研宄人員研宄工作的重點(diǎn)。水利明渠均勻流的施工設(shè)計(jì)與水庫(kù)、城鄉(xiāng)供水、農(nóng)田灌溉等工程息息相關(guān)。因此，對(duì)于水利明渠均勻流的施工設(shè)計(jì)工作的研究工作需要不斷深入。一、明渠均勻流的概念明渠恒定流與明渠非恒定流是相對(duì)的，如果在明渠中流淌的水流的運(yùn)動(dòng)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)速度、運(yùn)動(dòng)流量等各方面要素沒(méi)有隨時(shí)間的變化而變化的話，我們把這樣的水流稱作為明渠恒定流，否則，則是明渠非恒定流。明渠均勻流是明渠恒定流的類型之一。如果在河道中水流近似呈一條直線，并且流水的深度以及流水的運(yùn)行速度在整個(gè)流淌的過(guò)程中基木保持不變，這種情況下的水流我們稱作明渠均勻流。實(shí)際生活

3、中，明渠均勻流的理想狀況很難發(fā)生。因?yàn)橹挥性诤拥佬螤钜?guī)則，河道坡面土質(zhì)或者石質(zhì)均勻的情況下，水流才有可能出現(xiàn)呈一條直線的現(xiàn)象。這其中還要參雜各種外界環(huán)境的各方面因素。在現(xiàn)實(shí)生活中，天然河道的形狀都是不規(guī)則的，因此，明渠均勻流的狀況很難實(shí)際發(fā)生。相關(guān)研究證明，順直的棱柱體明渠河道相對(duì)規(guī)則，其渠道的長(zhǎng)度可以彌補(bǔ)渠道寬窄的不足，水流在剛離開(kāi)明渠渠道進(jìn)UI，或者水流在即將離開(kāi)渠道出UI的吋候，這兩個(gè)階段的水流相對(duì)流速平穩(wěn)，流量穩(wěn)定。因此，專業(yè)人士認(rèn)為，在明渠均勻流理想狀況不存在的情況下，可以將這兩個(gè)階段的水流視為明渠均勻流。從這個(gè)角度來(lái)看，明渠均勻流是

4、一個(gè)相對(duì)化的概念。二、明渠均勻流的特點(diǎn)明渠均勻流的主要表現(xiàn)是水流呈一條平直的直線。這就意味著明渠均勻流所涉及到的所有參數(shù)都是保持不變的。這一點(diǎn)如果科學(xué)合理的被應(yīng)用到具體的施工建設(shè)工作當(dāng)中，會(huì)給相關(guān)工作人員的工作帶來(lái)很大的便利，也能夠奮效提高具體施工工作的質(zhì)量。從這個(gè)點(diǎn)出發(fā)，我們可以總結(jié)出明渠均勻流的兩個(gè)具體特點(diǎn)。主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（一）水流經(jīng)過(guò)斷面的狀態(tài)具有恒定性上文已經(jīng)指出，明渠均勻流的發(fā)生對(duì)于渠道的形狀規(guī)則，渠道的深淺等各方面要素有著嚴(yán)格的要求。因此，在這種狀況下，水流經(jīng)過(guò)與渠道的交接面的狀態(tài)具有恒定性。具體表現(xiàn)在水流與渠道交接面的交

5、接面積、交接形狀等方面要素的恒定性，而H，這些要素也不會(huì)隨著水流流程的增長(zhǎng)而發(fā)生變化。（二）水流經(jīng)過(guò)斷面的速度具有恒定性不僅水流經(jīng)過(guò)渠道斷面的狀態(tài)表現(xiàn)具有恒定性的特征，而乜，從速度的角度來(lái)看，水流經(jīng)過(guò)渠道斷面的流速在渠道總里程中各個(gè)部分也是不發(fā)生變化的,換句話說(shuō)，即水流在明渠中的流速分布具有穩(wěn)定性。三、明渠均勻流的產(chǎn)生條件上文我們已經(jīng)對(duì)明渠均勻流的特點(diǎn)進(jìn)行了相關(guān)闡述，因此，其特點(diǎn)也就相應(yīng)的帶來(lái)了其產(chǎn)生條件的特殊性問(wèn)題。明渠均勻流的產(chǎn)生條件主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。（-）恒定水流是明渠均勻流產(chǎn)生的前提水流的恒定與否是區(qū)分明渠恒定流與明渠非恒定流的重

6、要方面。在明渠非恒定流中，水流的運(yùn)行速度是無(wú)法保證恒定的，水流的急緩變化在明渠非恒定流中是常見(jiàn)的現(xiàn)象。因此，要想實(shí)現(xiàn)明渠恒定流，首先要保證水流的恒定性，主要表現(xiàn)在其速度的恒定性與水質(zhì)狀況的穩(wěn)定性兩個(gè)方面。在實(shí)際的施工建設(shè)過(guò)程中，水質(zhì)狀況是相關(guān)工作人員經(jīng)常忽略的一個(gè)問(wèn)題。實(shí)質(zhì)上，水質(zhì)狀況會(huì)無(wú)形中產(chǎn)生潛在的水力摩擦力，渾濁的水質(zhì)會(huì)導(dǎo)致水流速度的減緩。更為復(fù)雜的是，在水流的整個(gè)流淌里程發(fā)生過(guò)程中，水質(zhì)的狀況變化是一個(gè)慢慢凸顯的過(guò)程。（二）保持水量穩(wěn)定在實(shí)際生活中，明渠的水量來(lái)源不是單一的，很多河道都有眾多的支流。但是，明渠均勻流的產(chǎn)生就需要保持渠道內(nèi)

7、流淌水量的穩(wěn)定。這樣一來(lái)，總水量是一定的，那么也就有效保障了均勻流在渠道每一個(gè)階段的各項(xiàng)指標(biāo)不會(huì)發(fā)生改變。（三）明渠形狀要規(guī)則嚴(yán)格意義上說(shuō)，明渠均勻流的概念是一個(gè)理想化的概念。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)研宄，只有在順直棱形渠道中，明渠均勻流才可能近似發(fā)生。因此，明渠均勻流的實(shí)現(xiàn)對(duì)于明渠形狀與規(guī)則提出很高的要求。同樣是棱形渠道，非順直的明渠就很難出現(xiàn)均勻流現(xiàn)象。（四）斷面形狀要穩(wěn)定水流在渠道內(nèi)流淌過(guò)程中，與渠道壁發(fā)生交接，產(chǎn)生水流斷面。即使是在順直的棱形渠道中，如果某一個(gè)階段的渠道壁形狀發(fā)生改變，比如渠道內(nèi)壁內(nèi)凹或者外凸，都會(huì)對(duì)均勻流的產(chǎn)生造成嚴(yán)重影響。渠道壁

8、的內(nèi)凹與外凸直接改變了單位時(shí)間內(nèi)渠道過(guò)水量。在這種情況下，更為明顯的癥狀就是水流不再呈現(xiàn)一條平直的直線。因此，要想渠道均勻流的產(chǎn)生，必須要保持?jǐn)嗝嫘螤?/p>