5 明渠恒定均匀流明渠恒定均匀流5-1 一梯形土渠，按均匀流设计。已知水深一梯形土渠，按均匀流设计。已知水深h为为1.2m，底宽，底宽b为为2.4m，m为为1.5，粗糙系数，粗糙系数n为为0.025，底坡，底坡i为为0.0016。求。求流速流速vQ。思路：思路： 1、 2、求、求C和和R 5-2 红旗渠某段长而顺直，渠道用浆砌条石筑成（n为0.028），断面为矩形，渠道按水力最佳断面设计，底宽b为8m，底坡i为，试求通过流量。 解：矩形断面渠道最佳宽深比故 5-3 某水库泄洪隧道，断面为圆形，直径d为8m，底坡i为0.002，粗糙系数n为0.014，水流为无压均匀流，当洞内水深h为6.2m时，求泄洪流量Q。 解：对圆形断面5-4 5-4 一梯形混凝土渠道，按均匀流设计。已知一梯形混凝土渠道，按均匀流设计。已知Q Q为为35m35m3 3/s/s，b b为为8.2m8.2m，m m为为1.51.5，n n为为0.0120.012及及i i为为0.000120.00012，求，求h h（用试算（用试算图解法和查图法分别计算）。图解法和查图法分别计算）。5-5 某电站进水口后接一方圆形无压引水隧洞，断面尺寸如图所示，n为0.018，i为0.0022，试求当引水流量Q为5m3/s，洞内为均匀流时的水深h（用试算图解法和查图法分别计算）。解：（1）用试算图解法求h 假设h=1m，1.2m,.1.5m计算相应的流量列于下表。根据表内的计算资料绘hQ曲线如图，由已知的流量Q=5m3/s，查得h=1.26mhAxRCQ1.00 2.20 4.20 0.524 49.84 3.75 1.20 2.64 4.60 0.574 50.64 4.66 1.40 3.08 5.00 0.616 51.25 5.68 1.50 3.30 5.00 0.635 51.50 6.35 （2）用查图法求h 5-6 一梯形灌溉土质渠道，按均匀流设计。根据渠道等级、土质情况，选定底坡i为0.001，m为1.5，n为0.025，渠道设计流量Q为4.2m3/s，并选定水深h为0.95m，试设计渠道的底宽b。 解：用查图法求解b： 5-7 某排水干渠，修建在密实的粘土地段，按均匀流设计。底坡i为，m为3，n为0.025，h为6m，要求排泄流量Q为800m3/s，试确定底宽b（用试算图解法和查图法计算），并校核渠道流速是否满足不冲流速的要求。 解： （1）用试算图解法求b 假设一系列底宽b，列表计算如下： bAxRCQ604684.8 4.78 51.91 685.6 70528108.0 4.89 52.11 785.5 75558113.0 4.94 52.20 835.8 80588118.0 4.99 52.49 889.0 根据表中的计算资料，绘制bQ曲线，如图。由已知流量Q=800m3/s，求得b=71.5m（2）用查图法求b查表5-5得密实粘土的R=1m的不冲流速v=0.95m/s，当R=4.9m时，取5-8 一引水渡槽，断面为矩形，槽宽b为1.5m，槽长L为116.5m，进口处槽底高程为52.06m，槽身壁面为净水泥抹面，水流在渠中作均匀流动。当通过设计流量Q为7.65m3/s时，槽中水深h应为1.7m，求渡槽底坡i及出口处槽底高程。 解： 槽身壁面为净水泥抹面，取n=0.011，计算水力要素：出口处槽底高程：52.06-0.3=51.76m附注：当n=0.011时，i=0.0026 n=0.012时，i=0.0031 n=0.013时，i=0.0036 n=0.014时，i=0.00425-9 5-9 韶山灌区，某渡槽全长韶山灌区，某渡槽全长588m588m，矩形断面，钢筋混凝土，矩形断面，钢筋混凝土槽身，槽身，n n为为0.0140.014，通过设计流量，通过设计流量Q Q为为25.6m25.6m3 3/s/s时，水面宽时，水面宽b b为为5.1m5.1m，水深，水深h h为为3.08m3.08m，问此时渡槽底坡应为多少？并校核，问此时渡槽底坡应为多少？并校核此时槽内流速是否满足通航要求此时槽内流速是否满足通航要求( (渡槽内允许通航流速渡槽内允许通航流速v1.8m/s)v1.8m/s)。5-10 一梯形渠道，按均匀流设计。已知Q为23m3/s，h为1.5m，b为10m，m为1.5及i为0.0005，求n及v。解： 5-11 5-11 一梯形渠道，流量一梯形渠道，流量Q Q为为10m10m3 3/s/s，底坡，底坡i i为为1/30001/3000，边坡系，边坡系数数m m为为1 1，表面用浆砌石衬砌，水泥沙浆勾缝，已拟定宽深比，表面用浆砌石衬砌，水泥沙浆勾缝，已拟定宽深比b/hb/h为为5 5，求渠道的断面尺寸。，求渠道的断面尺寸。 5-12 一矩形混凝土渠（表面磨光，底部有卵石），长200m，按均匀流设计，底宽2m，当水深为1m时，通过的流量为5.25m3/s，问渠道上下端水面落差是多少？解：混凝土渠，表面磨光，底部有卵石，取n=0.017，计算其它水力要素。 5-13 有一环山渠道的断面如图所示，水流近似为均匀流，靠山一边按1：0.5的边坡开挖（岩石较好，n1为0.0275），另一边为直立的浆砌块石边墙，n2为0.025，底宽b为2m，底坡i为0.002，求水深为1.5m时的过流能力。 5-14 某天然河道的河床断面形状及尺寸如图所示，边滩部分水深为1.2m，若水流近似为均匀流，河底坡度i为0.0004，试确定所通过的流量Q。解： 作垂线-将河床复式断面分为，两部分以后，近似按矩形断面计算。 第（）部分断面：第（）部分断面：5.15 今欲开挖一梯形断面土渠。已知：流量Q=10m3/s。边坡系数m=1.5,粗糙系数n=0.02，为防止冲刷的取最大允许流速v=1.0m/s，试求： (1)按水力最佳断面条件设计断面尺寸； (2)渠道的底坡i为多少？ 5.16 如图所示有近似为矩形断面的分岔河道，已知：长度l1=6000m，l2=2500m,宽度b1=80m,b2=150m, 水深h1=2.2m,h2=4m,河床的粗糙系数n=0.03 ，当总流量Q=400m3/s 时，11断面处的水面高程为 =120.00m，试近似地按均匀流计算： (1)22断面的水面高程2； (2)流量分配Q1及Q2。解：（1）对分汊河道1：