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第七章 水跃
《水力学》第七章水跃
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《水力学》第七章水跃
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2. 水跃的特性参数
表面旋滚起点过水断面1-1称为跃前断面，该断面处水深h1称为跃前水深。
表面旋滚末端的过水断面2-2称为跃后断面，该断面处的水深h2称为跃后水深。
跃前、后水深之差a= h2-h1称为跃高，跃前断面和跃后断面之间的距离称为跃长Lj。
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3. 水跃的能量损失
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当1＜Fr1＜，水跃
为波状水跃，表面没有
旋滚存在，故消能效果差。
当Fr1>，表面存在旋滚的水跃为完全水跃。
4. 水跃的分类
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(1) 共轭水深h1、h2的计算；
(2) 水跃跃长的计算；
(3) 水跃能量损失计算 。

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7-1 棱柱体水平明渠的水跃方程
　 现在让我们来推导棱柱体水平明渠的水跃方程。
　设一水跃产生于一棱柱体水平明渠中，如下图所示
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采用恒定总流的动量方程来推导水跃方程 。对跃前、后断面列动量方程得
假定：
1、设水跃前、后断面处的
水流为渐变流。
2、设摩阻力Ff＝0。
3、设β1＝β2＝1
将连续性方程
代入动量方程，得：
棱柱体水平明渠的水跃方程
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当明渠断面的形状、尺寸以及渠中的流量一定时，水跃方程的左右两边都仅是水深的函数，称为水跃函数。
令
于是，水跃方程也可以写成如下的形式


上式表明，在棱柱体水平明渠中，跃前水深h1与跃后水深h2具有相同的水跃函数值，
两个水深为共轭水深。
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7-2 棱柱体水平明渠中水跃
共轭水深的计算
当明渠断面的几何要素和渠中流量已知时，由已知的共轭水深来计算另一个未知的共轭水深。
一、共轭水深计算的一般方法
一般来说，水跃方程中的A和hc都是共轭水深的复杂函数，因此水深不易直接由方程解出。
对矩形： 直接代公式。
对其它断面形状 ： 用试算法和图解法。
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