论文部分内容阅读
摘 要 本文剖析明渠均匀流流量公式的妙用，目的是为了充分理解明渠均匀流流量公式的含义，消除错误的观点，通过探索创新得出了明渠均匀流水流流态新的判别式及临界时有关参数的变化规律。同时为边坡增糙提供了理论依据。也丰富了公式的内容，更能促进了专业知识的发展，具有现实意义和较高学术价值。
关键词 均匀流；速比；流量；断面；糙率
中图分类号 S2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2016）01-0026-02
1 第一个妙用，明渠均匀流流量公式可以量纲的方法
1）原式：Q=W.，式中W是断面积，C是谢才系数，R是水力半径，是渠底坡。
2）可以量纲的关系式：，（3）式中，是断面积，是计算长度单位，s是时间，糙率是渠底坡，是糙率，R是水力半径。
3）对明渠均匀流流量公式存在二种观点：一种是这种观点大有人在，过去我也是这种人。另一种是这是最新的，也是可以证明的。最后一种是证明是正确的，注：C是谢才系数，是曼宁公式数。∵临界时可等于：，（3）。又∵，（3）。临界时可等于，（3）。∴，故但是当长度单位用米时，C与只是数相等而已量是不等的。因此错误的做法也在用。明渠均匀流流量公式可由以下分析：效率的分析，当渠底坡的平方根除以糙率等于1时，公式就很简单了，公式就是断面面积乘以流速。当效率大于或小于1时，也可以讨论的。大于1叫做速流高效率，小于1是流速低效率。一般情况下渠底坡受地形限制，如渠底坡为万分之一，糙率等于0.01，这就是效率等于1。小渠道在渠底坡上做文章，可以把渠道做陡一些来增加效率。大河道反而应从糙率方面着手，把断面边界上的糙率做得毛糙一些降低速流。在本文中还会详细介绍。
2 第二妙用，渠道断面快速比较法
2.1 先介绍一种错误说法
这是一个数学几何问题，在高中数学里有介绍过的：《水力学》中有这样一段话：在各种不同形状的明渠中，由几何学知，面积相等的断面，以圆断面的湿周最小，水力半径最大；半圆断面水力半径与圆断面的水力半径相同，所以在各种断面形状的明渠中，以半圆断面为水力最佳断面。
2.2 评论
上面这种观点有高中数学水平，但是没有专业知识。用周界系数解释就是一清二楚了。圆断面虽然是封闭断面的水力最佳断面，但它与半圆断面相比可用极差二个字来比喻，圆和半圆的周界系数分别是a=和a=。
2.3 用简化的均匀流流量公式进行渠道断面的过水能力快速对比
1）各断面比较关系式：
2）半圆与圆的关系：在湿周.糙率.底坡相同情况下，过水能力比值如下： （2）
2.4 结论
半圆断面过水能力最强，从有历史起到目前为止没有比半圆更强的断面了，半六角形跟半圆有点相近，也是半圆强的，因此，圆更不要和半圆比了，半圆比圆高出了3.1748倍，本人在1998年时就写了圆与半圆的关系初探中已经指出了3.17倍的关系了。
3 第三个妙用，均匀流和临界流二个公式联合
计算和判别结果一致。
4 糙率与底坡关系的规律
4.1 方程式
4.2 结论
小断面为，大断面为，小断面得出糙率的结论与传统的相同，糙率是越光滑越好，而大断面则与传统相反，它的糙率不是越光滑越好，而是需毛糙些，因为从方程中可知，临界糙率是随断面增大而增大，临界底坡是随断面增大而减小，糙率与底坡正反比。
5 结束语
明渠均匀流流量公式的新理解和三个妙用都说明这个公式是有点东西可以研究的。明渠均匀流流量公式可以量纲已成事实，计算长度公式中原来就存在的，完善明渠均匀流流量公式的设想在有关期刊中已经发表，《水力学》中有错误也很正常，也不要水力学所的人不承认，其实数与量的关系是初中数学里就有了，几何学反而高中数学中才有，圆在数学里面积最大，周长最短是对的，但在水力学中，湿周不是最短。也许封闭断面是最短吧！
明渠均匀流水流流态新判别式均成立，糙率与底坡的规律研究也是正确的，大断面人工增糙势在必行。接下去研究均匀流速的变化，边坡上非均匀糙率的分布对流量和流速的影响，等等。
参考文献
[1]王志法.过水断面周界系数研究与应用[J].浙江水利水电高等专科学校学报，1997，9（2）.
[2]王志法，朱永军.圆与半圆形过水断面关系初探[J].浙江水利水电高等专科学校学报，1998，10（12）.
[3]李邦全，王志法，朱勇军.完善明渠均匀流流量公式的设想[J]，军民二用技术与产品（07下），2015（14）.
关键词 均匀流；速比；流量；断面；糙率
中图分类号 S2 文献标识码 A 文章编号 2095-6363（2016）01-0026-02
1 第一个妙用，明渠均匀流流量公式可以量纲的方法
1）原式：Q=W.，式中W是断面积，C是谢才系数，R是水力半径，是渠底坡。
2）可以量纲的关系式：，（3）式中，是断面积，是计算长度单位，s是时间，糙率是渠底坡，是糙率，R是水力半径。
3）对明渠均匀流流量公式存在二种观点：一种是这种观点大有人在，过去我也是这种人。另一种是这是最新的，也是可以证明的。最后一种是证明是正确的，注：C是谢才系数，是曼宁公式数。∵临界时可等于：，（3）。又∵，（3）。临界时可等于，（3）。∴，故但是当长度单位用米时，C与只是数相等而已量是不等的。因此错误的做法也在用。明渠均匀流流量公式可由以下分析：效率的分析，当渠底坡的平方根除以糙率等于1时，公式就很简单了，公式就是断面面积乘以流速。当效率大于或小于1时，也可以讨论的。大于1叫做速流高效率，小于1是流速低效率。一般情况下渠底坡受地形限制，如渠底坡为万分之一，糙率等于0.01，这就是效率等于1。小渠道在渠底坡上做文章，可以把渠道做陡一些来增加效率。大河道反而应从糙率方面着手，把断面边界上的糙率做得毛糙一些降低速流。在本文中还会详细介绍。
2 第二妙用，渠道断面快速比较法
2.1 先介绍一种错误说法
这是一个数学几何问题，在高中数学里有介绍过的：《水力学》中有这样一段话：在各种不同形状的明渠中，由几何学知，面积相等的断面，以圆断面的湿周最小，水力半径最大；半圆断面水力半径与圆断面的水力半径相同，所以在各种断面形状的明渠中，以半圆断面为水力最佳断面。
2.2 评论
上面这种观点有高中数学水平，但是没有专业知识。用周界系数解释就是一清二楚了。圆断面虽然是封闭断面的水力最佳断面，但它与半圆断面相比可用极差二个字来比喻，圆和半圆的周界系数分别是a=和a=。
2.3 用简化的均匀流流量公式进行渠道断面的过水能力快速对比
1）各断面比较关系式：
2）半圆与圆的关系：在湿周.糙率.底坡相同情况下，过水能力比值如下： （2）
2.4 结论
半圆断面过水能力最强，从有历史起到目前为止没有比半圆更强的断面了，半六角形跟半圆有点相近，也是半圆强的，因此，圆更不要和半圆比了，半圆比圆高出了3.1748倍，本人在1998年时就写了圆与半圆的关系初探中已经指出了3.17倍的关系了。
3 第三个妙用，均匀流和临界流二个公式联合
计算和判别结果一致。
4 糙率与底坡关系的规律
4.1 方程式
4.2 结论
小断面为，大断面为，小断面得出糙率的结论与传统的相同，糙率是越光滑越好，而大断面则与传统相反，它的糙率不是越光滑越好，而是需毛糙些，因为从方程中可知，临界糙率是随断面增大而增大，临界底坡是随断面增大而减小，糙率与底坡正反比。
5 结束语
明渠均匀流流量公式的新理解和三个妙用都说明这个公式是有点东西可以研究的。明渠均匀流流量公式可以量纲已成事实，计算长度公式中原来就存在的，完善明渠均匀流流量公式的设想在有关期刊中已经发表，《水力学》中有错误也很正常，也不要水力学所的人不承认，其实数与量的关系是初中数学里就有了，几何学反而高中数学中才有，圆在数学里面积最大，周长最短是对的，但在水力学中，湿周不是最短。也许封闭断面是最短吧！
明渠均匀流水流流态新判别式均成立，糙率与底坡的规律研究也是正确的，大断面人工增糙势在必行。接下去研究均匀流速的变化，边坡上非均匀糙率的分布对流量和流速的影响，等等。
参考文献
[1]王志法.过水断面周界系数研究与应用[J].浙江水利水电高等专科学校学报，1997，9（2）.
[2]王志法，朱永军.圆与半圆形过水断面关系初探[J].浙江水利水电高等专科学校学报，1998，10（12）.
[3]李邦全，王志法，朱勇军.完善明渠均匀流流量公式的设想[J]，军民二用技术与产品（07下），2015（14）.