结构工程师：明渠均匀流的形成条件和水利特征

 　　明渠均匀流的形成条件和水力特征

　　明渠水流在一般情况下常以非均匀流出现，只有在特殊情况下，才会出现均匀流。以下是形成明渠均匀流的条件：长而直的棱柱形渠道；底坡i>0，且保持不变；渠道的粗糙情况沿程没有变化；渠中水流为恒定流，且沿程流量不变。只有满足以上全部条件，才会形成明渠均匀流。

　　明渠均匀流流线为平行直线，过水断面的形状、尺寸、水深、流量、断面平均流速、断面上的流速分布沿程均不变。所以水面线与渠底平行，总水头线与水面线平行（水面线即测压管水头线），水力坡度与测压管坡度与底坡均相等。即

　　J=Jp=i（6-6-3）

　　水力坡度/表示单位长度上的损失，底坡i表示单位长度上液体位能的减少。所以明渠均匀流是在特定条件下，作用在液流上的重力和阻力相平衡的产物。它的计算特别简单，因此虽然实际工程中常遇到明渠非均匀流，但在长直的顺坡人工沟渠中，取最大流量来校核渠道的通过能力，或按最大流量来设计断面时，按均匀流计算可以很方便地得到足够正确的结果。