马书涛 王莉萍 马秀雯

1.德州市水文中心 山东 德州 253033

2.德州市丁东水库运行维护中心 山东 德州 253521

3.山东农业大学水利土木工程学院 山东 泰安 271018

1 断面平均流速对数公式

对于压力式管流、明渠流及天然河道水流垂线流速分布公式,比较有理论根据的是卡尔曼-勃朗特对数公式:

2 关于断面特征参数

由式6)可知,断面特征参数

而日列落拿柯夫只考虑断面形状因素的断面形状参数为

我们用此7)式和8)式按△全断面分布均匀情况计算,计算结果如下表一。

断面形式 C* β*三角形 1.18 1.13矩形 1.00 1.00抛物线 1.11 1.08反抛物线 1.30圆形 1.05 1.03梯形 1.02

3 当量糙度对阻力系数的影响

将6)式与谢才公式建立联系,即可推出建立的平均流速公式的阻力系数表达式:

根据谢维列夫试验资料[2],按实物测量成果计算林瓦斯钢管、铸铁管、砂质糙度水管等相对光滑度和阻力系数,同时绘入图二中。由图可见以上公式计算线与实验成果极为相符。这说明,在不同断面情况,糙度分布均匀时,无论哪种公式,甚至采用简化的指数公式:

4 绝对糙度的量测和当量糙度计算

应用对数流速公式,关键问题是如何量测绝对糙度和计算相对糙度Δ。当量糙度与绝对糙度关系可写成

式中φ是与糙度元素分布和形状特性有关的系数,只有在特殊情况时φ才为1.0。计算Δ很多著作认为困难,是否如此,本文拟作讨论。

已有理论阐明,散布床面或管壁糙度元素,对水流要产生附加阻力,此阻力主要是由于糙度元素背水面形成涡体对水流作相对运动引起的。……