水利明渠均匀流施工设计分析自晓东

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1、水利明渠均匀流施工设计分析自晓东楚雄欣源水利水电勘察设计有限责任公司摘要：水利建设是关乎国家发展的重要方面。明渠均匀流的施工设计是在水利建设工作中经常被用到的一种设计方式。水利明渠均匀流施工设计的好坏关乎河道对水流的承载力，与整个河道的安全性也息息相关。木文首先简要明确了明渠均匀流的概念。其次，笔者对明渠均匀流的特点进行了简要分析。再次,笔者具体阐述了明渠均匀流的产生条件。最后，笔者提出了几点明渠均匀流的施工设计策略。关键词：均匀流；产生条件；策略随着我国水利工程建设的快速发展，相关研究人员不断深入研究水利建设的各个设计要点。其中，对于水利明渠

2、均匀流的施工设计成为研宄人员研宄工作的重点。水利明渠均匀流的施工设计与水库、城乡供水、农田灌溉等工程息息相关。因此，对于水利明渠均匀流的施工设计工作的研究工作需要不断深入。一、明渠均匀流的概念明渠恒定流与明渠非恒定流是相对的，如果在明渠中流淌的水流的运动时间、运动速度、运动流量等各方面要素没有随时间的变化而变化的话，我们把这样的水流称作为明渠恒定流，否则，则是明渠非恒定流。明渠均匀流是明渠恒定流的类型之一。如果在河道中水流近似呈一条直线，并且流水的深度以及流水的运行速度在整个流淌的过程中基木保持不变，这种情况下的水流我们称作明渠均匀流。实际生活

3、中，明渠均匀流的理想状况很难发生。因为只有在河道形状规则，河道坡面土质或者石质均匀的情况下，水流才有可能出现呈一条直线的现象。这其中还要参杂各种外界环境的各方面因素。在现实生活中，天然河道的形状都是不规则的，因此，明渠均匀流的状况很难实际发生。相关研究证明，顺直的棱柱体明渠河道相对规则，其渠道的长度可以弥补渠道宽窄的不足，水流在刚离开明渠渠道进UI，或者水流在即将离开渠道出UI的吋候，这两个阶段的水流相对流速平稳，流量稳定。因此，专业人士认为，在明渠均匀流理想状况不存在的情况下，可以将这两个阶段的水流视为明渠均匀流。从这个角度来看，明渠均匀流是

4、一个相对化的概念。二、明渠均匀流的特点明渠均匀流的主要表现是水流呈一条平直的直线。这就意味着明渠均匀流所涉及到的所有参数都是保持不变的。这一点如果科学合理的被应用到具体的施工建设工作当中，会给相关工作人员的工作带来很大的便利，也能够奋效提高具体施工工作的质量。从这个点出发，我们可以总结出明渠均匀流的两个具体特点。主要表现在以下几个方面。（一）水流经过断面的状态具有恒定性上文已经指出，明渠均匀流的发生对于渠道的形状规则，渠道的深浅等各方面要素有着严格的要求。因此，在这种状况下，水流经过与渠道的交接面的状态具有恒定性。具体表现在水流与渠道交接面的交

5、接面积、交接形状等方面要素的恒定性，而H，这些要素也不会随着水流流程的增长而发生变化。（二）水流经过断面的速度具有恒定性不仅水流经过渠道断面的状态表现具有恒定性的特征，而乜，从速度的角度来看，水流经过渠道断面的流速在渠道总里程中各个部分也是不发生变化的,换句话说，即水流在明渠中的流速分布具有稳定性。三、明渠均匀流的产生条件上文我们已经对明渠均匀流的特点进行了相关阐述，因此，其特点也就相应的带来了其产生条件的特殊性问题。明渠均匀流的产生条件主要表现在以下几个方面。（-）恒定水流是明渠均匀流产生的前提水流的恒定与否是区分明渠恒定流与明渠非恒定流的重

6、要方面。在明渠非恒定流中，水流的运行速度是无法保证恒定的，水流的急缓变化在明渠非恒定流中是常见的现象。因此，要想实现明渠恒定流，首先要保证水流的恒定性，主要表现在其速度的恒定性与水质状况的稳定性两个方面。在实际的施工建设过程中，水质状况是相关工作人员经常忽略的一个问题。实质上，水质状况会无形中产生潜在的水力摩擦力，浑浊的水质会导致水流速度的减缓。更为复杂的是，在水流的整个流淌里程发生过程中，水质的状况变化是一个慢慢凸显的过程。（二）保持水量稳定在实际生活中，明渠的水量来源不是单一的，很多河道都有众多的支流。但是，明渠均匀流的产生就需要保持渠道内

7、流淌水量的稳定。这样一来，总水量是一定的，那么也就有效保障了均匀流在渠道每一个阶段的各项指标不会发生改变。（三）明渠形状要规则严格意义上说，明渠均匀流的概念是一个理想化的概念。根据相关数据研宄，只有在顺直棱形渠道中，明渠均匀流才可能近似发生。因此，明渠均匀流的实现对于明渠形状与规则提出很高的要求。同样是棱形渠道，非顺直的明渠就很难出现均匀流现象。（四）断面形状要稳定水流在渠道内流淌过程中，与渠道壁发生交接，产生水流断面。即使是在顺直的棱形渠道中，如果某一个阶段的渠道壁形状发生改变，比如渠道内壁内凹或者外凸，都会对均匀流的产生造成严重影响。渠道壁

8、的内凹与外凸直接改变了单位时间内渠道过水量。在这种情况下，更为明显的症状就是水流不再呈现一条平直的直线。因此，要想渠道均匀流的产生，必须要保持断面形状