1. 水力最优断面
均匀流基本公式
i、n已定时,过水能力Q取决于过水断面的大小和形状。过水面积A一定时,使流量Q最大,即湿周最小的断面定义为水力最优断面。
推导边坡系数m一定时的梯形水力最优断面:
几何关系
从中解得,代入湿周式
对上式求的极小值,得水力最优梯形断面宽深比
说明:
(1)当m=0时得矩形水力最优断面宽深比
(2)若代入水力半径,得R=h/2。即在任何边坡m下,水力最优梯形断面的水力半径为水深的一半。
(3)“水力最优”并非“技术经济最优”,对小型渠道接近“技术经济最优”。
2. 允许流速
(1) 不冲最大允许流速[v]max
(2) 不淤最小允许流速[v]min
(3) 设计流速或实际流速应
[v]最漂亮的avmax>v>[v]min