明渠均匀流人工加糙壁面绝对粗糙度与糙率关系试验研究

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1、．ＴＶ分类号１３５．３学校代码：１０７巧密级；公开学号；１２３８０２００６８Ｊ？沒麥爹乂＃硕±学位论文明渠均匀流人工加繼壁面绝对粗趟度与繼率关系试验硏究Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌｓｔｕｄｙｏｎｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｂｅｔｗｅｅｎｒｏｕｈｎｅｓｓｐｇｃｏｅｆｉｃｉｅｎｔａｎｄｓｕｒｆａｃｅｒｏｕｈ打ｅｓｓｆｏｒｕｎｉｆｏｒｍｆｌｏｗｇｉｎｔｈｅｏｅｎｃｈａｎｎｅｌｐ研究生楚名导师姓《及职称邱秀云教授学化ｎ类级别王学硕壬专业養称水力学及河流动力学研究方向环境水

2、力学所在学院水利与上木工程学院新疆？乌鲁木齐’二五年六月■．ｙｉ＼＇；古軟．独创性声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得新疆农业大学或其他教育单位的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名：时间：2015年6月18日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解新疆农业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：新疆农业大学有权保

3、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文档，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文，允许论文被查阅和借阅。本人授权新疆农业大学将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以公布（包括刊登）论文的全部或部分内容。(保密的学位论文在解密后应遵守此协议)研究生签名：时间：2015年6月18日导师签名：时间：2015年6月18日明渠均匀流人工加糙壁面绝对粗糙度与糙率关系试验研究摘要明渠水流的水力计算中糙率系数的确定，是水力学计算中长期以来一直未解决的难题。到目前为止对其变化规律及函数关系仍无定论。本文通过对混凝土壁面和三种不同粒径壁面人工加糙均

4、匀流渠道进行试验，研究在不同流态、不同渠道壁面绝对粗糙度条件下，渠道糙率系数的变化情况，分析明渠水流流态和壁面绝对粗糙度与糙率系数之间的关系，并建立函数关系式。糙率值随流量变化规律与水流流态密切相关。缓流流态中两者成反比关系，急流流态中成正比关系。研究并发现，糙率值与壁面绝对粗糙度的关系成正比例。相同流量下，糙率值n随着弗汝德数Fr的逐渐增大不断增加，但增率不等。即当Fr<1时，糙率值n增加的较快；当Fr>1时，糙率n值增加较慢。不同壁面绝对粗糙度度Δ下，随着弗汝德数Fr增大，糙率值n的变化趋势是变化速率先增加后减小。当Fr<1.0时，糙率n值与弗汝德数Fr和壁面绝

5、对粗糙度Δ都有关系，即n=f(Fr,Δ)；当Fr>1.0时，糙率n值主要与壁面绝对粗糙度Δ有关，与弗汝德数Fr关系不大，即n=f(Δ)。相同底坡下，糙率值n与弗汝德数Fr的关系呈幂函数降曲线。糙率值n与平均水深h、雷诺数Re关系与流态有关。当Fr<1时，糙率值n分别与平均水深h、雷诺数Re成反比关系；当Fr>1时，糙率值n分别与平均水深h、雷诺数Re成正比关系。依据不同壁面绝对粗糙度Δ渠道试验数据绘制出n-Fr图，并通过拟合分析，得出了壁面绝对粗糙度Δ与糙率值n函数关系，并通过混凝土渠道试验数据进行验证。依据不同底坡i渠道试验数据绘制出n-Fr图，并通过拟合分析，得

6、出了底坡i和糙率值n函数关系，并通过混凝土渠道试验数据进行验证。关键词：壁面绝对粗糙度;明渠均匀流;水流流态;糙率系数IExperimentalstudyontherelationshipbetweenroughnesscoefficientandsurfaceroughnessforuniformflowintheopenchannelAbstractHydrauliccalculationofopenchannelflowoftheroughnesscoefficient,isadifficultprobleminhydrauliccalculationoflo

7、ngunresolved.Thechangeruleandfunctionstillinconclusivesofar.Inthispaper,bymeansofartificialroughnessuniformflowchannelstotesttheconcretewallandthreedifferentparticlesizeofwall.Studyonuniformflowinopenchannel,theinfluencedegreeofchannelroughnesscoefficientunderdifferentflowpatterns.An