
一級建造師水利實務高頻考點:水流形態(tài)
【考頻指數(shù)】★★★
【考點精講】
一、恒定流與非恒定流
1.恒定流。例如某一水庫工程有一泄水隧洞,當水庫水位、隧洞閘門保持不變時,隧洞中的水流的所有運動要素都不會隨時間改變,即為恒定流。
2.非恒定流。例如水庫工程泄水隧洞泄水時,如果水庫水位逐漸降低,那么流量、流速會隨之變小,此時隧洞中的水流即為非恒定流。
二、均勻流與非均勻流
1.均勻流。例如一引水渠,某順直渠段中沒有進出水(流量不變)、渠道橫斷面尺寸沿程不變,則該渠段內(nèi)的水流即為均勻流,水面線為一直線,且與渠底坡線平行。
2.非均勻流。流線雖然平行但不是直線(如管徑不變的彎管中的水流),或者流線雖為直線但不相互平行(如管徑沿程緩慢均勻擴散或收縮的漸變管中的水流)都屬于非均勻流。
三、層流與紊流
同一液體在同一管道中流動,當流速不同時,液體可有層流和紊流兩種不同的流態(tài)。
1.層流:當流速較小,各流層的液體質點有條不紊地運動,互不混攙,該流動形態(tài)為層流。
2.紊流:當流速較大,各流層的液體質點形成渦體,在流動過程中互相混攙,該流動形態(tài)為紊流。實際工程中紊流是最為常見的流態(tài),如閘后、跌水、泄水、水輪機中的水流均為紊流。
四、急流與緩流
明渠水流中,可從水流所具有的動能和勢能的對比,或從水流的流速與干擾波波速對比,將水流分為急流與緩流。
1.急流:當水深小于臨界水深,佛汝德數(shù)大于1的水流,稱為急流。急流表現(xiàn)形態(tài)為:當水流遇到障礙物時,只引起局部的水面變化,而這種變化不向上游傳播。因此,當急流受到建筑物或其他障礙物作用時,其干擾作用只影響下游,不影響上游。
2.緩流:當水深大于臨界水深,佛汝德數(shù)小于1的水流,稱為緩流。緩流表現(xiàn)形態(tài)為:當水流遇到障礙物時,障礙物對水流的干擾可向上游傳播,表現(xiàn)為上游的水位壅高。
