一級結構基礎輔導：無壓圓管均勻流的水力計算
發布時間：2010-01-14 共1頁
6.4 無壓圓管均勻流的水力計算
無壓圓管指不滿流的圓管。在排水工程中被廣泛使用。對于長直的圓管，i>0，粗糙系數保持沿程不變時，管中水流可以認為是明渠均勻流。見圖6—6—3。直徑為d，水深為h的圓形管道，其過水斷面面積A、濕周χ和水力半徑R計算公式如下：
無壓圓管均勻流水力計算的基本公式仍是
或
為了避免繁瑣的計算，可以利用圖6-6-4來計算。圖中縱坐標為充滿度α＝h/d，橫坐標為無量綱流量Q/Q0和無量綱流速v/v0。Q0和v0為圓管滿流時的流量和流速。Q與v則表示充滿度h／d時的流量和流速。從圖中可以看出，最流量發生在h／d=0.95時，這時Q/Q0=1．087，因為這時的AR2／3最；最流速發生在h／d=0．81時，這時v/v0=1．16。因為這時的水力半徑R最，水深再加時，過水斷面面積雖有增加，但濕周增加得更快，使R反而減小。
[例6-6-3]無壓長涵管，直徑d=1．5m，底坡i=0．002，粗糙系數n=0．014，流量Q=2．5m3／s，渠中水流為均勻流。求水深h0。
[解] 先求滿管流時的Q0
查圖6—6—4得
所以
無壓圓管指不滿流的圓管。在排水工程中被廣泛使用。對于長直的圓管，i>0，粗糙系數保持沿程不變時，管中水流可以認為是明渠均勻流。見圖6—6—3。直徑為d，水深為h的圓形管道，其過水斷面面積A、濕周χ和水力半徑R計算公式如下：
無壓圓管均勻流水力計算的基本公式仍是
或
為了避免繁瑣的計算，可以利用圖6-6-4來計算。圖中縱坐標為充滿度α＝h/d，橫坐標為無量綱流量Q/Q0和無量綱流速v/v0。Q0和v0為圓管滿流時的流量和流速。Q與v則表示充滿度h／d時的流量和流速。從圖中可以看出，最流量發生在h／d=0.95時，這時Q/Q0=1．087，因為這時的AR2／3最；最流速發生在h／d=0．81時，這時v/v0=1．16。因為這時的水力半徑R最，水深再加時，過水斷面面積雖有增加，但濕周增加得更快，使R反而減小。
[例6-6-3]無壓長涵管，直徑d=1．5m，底坡i=0．002，粗糙系數n=0．014，流量Q=2．5m3／s，渠中水流為均勻流。求水深h0。
[解] 先求滿管流時的Q0
查圖6—6—4得
所以
