影响流速的三系数研究

【摘要】设计水利工程离不开计算流速，流速是从过水断面面积开始进行研究的，水力半径的三分之二次方就是流速。为了搞清楚流速，深入探索影响平均流速的三个系数，形状中的周界系数就是其中的一个，充分理解了形状流速，找出形状流速的特点和断面流速的规律是本文的重点。另外还研究了流速的另外二个系数就是糙率和底坡，并介绍了流量的口算和简便计算方法，而且在流量与流速的函数关系规律中得出小断面、大断面的流速增减方法与原则，供实践参考。

【关键词】形状；周界系数；形状流速

前言

设计水利工程离不开计算流速，自从《流速新论》发表后，有一些同事、同仁还有疑问要求解释一下，水力半径的三分之二次方怎么会等于流速呢？本人原想写一篇说明文解释一下就好了，但是为了更能了解流速这个主题，我也写一篇也可算是《流速新论》的续篇吧。

综上所述，流量Q，断面W和流速V的规律都是抛物线。每一種过水断面就都有这样的一些规律，过水能力越强的断面，流速上升越快，小断面时上升较慢，大断面时上升较快。

5、结束语

在水利工程实际应用中，流速三系数很专业也很重要。底坡受地形的限制，糙率系数在小断面和大断面应用中是相反的关系，周界系数在一定的范围内变化。

5.1 小断面增加流速三个原则：小断面应选择过水能力较强的断面，如采用水力最优断面以利取得较大的形状流速；小断面应选择较陡的底坡，争取E>1，以利增加断面流速；小断面应选择较小的糙率系数，常用混凝土现淺或衬砌。

5.2 大断面流速减小三个原则：大断面应选择过水能力较弱或者极差的断面，以利取得形状流速较小值；大断面应选择较缓的底坡，争取E<1，以利减小断面流速；大断面应选择较大的糙率系数或者人工增加糙率，争取E<1，以利减小断面流速。

总结

小断面时断面流速不宜过小，我们决不能因施工难拒绝使用半圆断面或者半六边形等较好的过水断面，现在半圆预制也很简单，开挖也方便。大断面流速不宜过大，大断面应采用过水能力差的或者极差的断面，而且糙率必须增大。

参考文献：

[1]王志法，朱永军.圆与半圆关系初探[J].浙江水校，1998，10（2）.

[2]王志法，李邦全，朱勇军.过水断面与流量的关系初探[J].内蒙科技与经济，2013，（23）.