在平坡棱柱形渠道中,断面比能的变化情况是( )。
在平坡棱柱形渠道中,断面比能的变化情况是( )。
A 、沿程减少
B 、保持不变
C 、沿程增大
D 、各种可能都有
参考答案:
【正确答案:A】
断面单位能量E是以各个断面最低点为基准面来计算的,只和水深、流速有关,与该断面位置的高低无关。以平坡渠道渠底为基准面,各断面单位比能与总水头相等,而由于损失存在总水头沿程减小,所以其单位比能也是沿程减小的。
断面比能的物理意义
断面比能是指以某一断面的最低点的水平面为基准面,单位重量液体所具有的势能与动能之和。断面单位能量或断面比能,常以符号Es表示。又称断面单位能量。从渠道断面最低点起算的单位重量液体的总机械能。用下式表示Es=h+av2/2g=h+aQ2/2gw2=f(h)式中h为断面中的最大水深,即水面高程与断面最低点高程之差v为断面平均流速Q为流量a为动能修正系数g为重力加速度Es为断面比能。当断面形状及流量一定时,它是水深h的函数。由上式可知h→0时,ω→0,Es→∞当h→∞时,v→0,Es→∞,断面比能曲线以横坐标Es和过原点成45°的直线为渐近线,且有最小值,即当dEs/dh =0时,Es=Esmin,曲线上支dEs/dh>0,下支dEs/dh <0。这表明在明渠水流中,同一断面比能情况下,可能有几种水力特征不同的水流状态即急流、缓流、临界流。断面比能的沿程(s) 变化按下式计算dEs/ds=i-J式中i为渠道底坡,J为水力坡度。此方程即明渠恒定渐变流微小流段间的能量方程。
陡坡、缓坡、临界坡是怎样定义的?如何判别渠道坡度的陡缓?
陡坡指坡度大于临界底坡的渠道底坡,也指急剧升高的斜坡。缓坡指坡度小于临界底坡的渠道底坡。在棱柱形渠道中,断面形状尺寸、流量一定时,在渠中形成均匀流,若均匀流的正常水深恰好等于该流量的临界水深,则这个渠道的底坡叫做临界底坡。
判别渠道坡度的陡缓:在同一地形图中等高距相等的情况下,等高线密说明是陡坡,等高线稀这说明是缓坡。
扩展资料
陡坡段的坡度一般均大于临界坡 ,常用坡比为 1∶3 ~1∶10。横断面多为梯形,槽底在平面布置上常采用扩散式、菱形和等宽式3种。为降低流速和改善流态常在槽底等距离建阻水条坎(糙条)加糙。
陡坡段末端常接消力池,但泄水、退水和溢洪道上的陡坡段后也常采用挑流消能 。当落差很大时,可采用多级陡坡。其结构与单级陡坡相似。其中间各级的上级陡坡消力池末端,即下一级陡坡的控制堰口。
参考资料来源:百度百科-缓坡
参考资料来源:百度百科-临界底坡
参考资料来源:百度百科-陡坡
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