明渠水力學

明渠包括稜柱形斷面的人工渠道和非稜柱形的天然河道。明渠水流分為兩大類：水力因素(水深、流速、比降等)不隨時間而變化的為明渠恆定流(亦稱定常流);水力因素隨時間而變化的為明渠不恆定流(亦稱非定常流)。

水力因素不隨時間變化，但隨沿程變化，又分為漸變流和急變流兩種。

(1)恆定漸變。

(2)恆定時間急變流。常見的明渠過渡流態有：從緩流到急流的過渡(如跌水、堰流等);從急流到緩流的過渡(如水躍);變寬度河渠中的流動；彎道水流(急流時可見衝擊波)等。明渠急變流常是三維流動，伴有明顯的能量損失，宜用動量原理或通過模型試驗解決。

天然河渠中的水流幾乎都是時間上不恆定和空間上非均勻的流動，如：暴雨形成的徑流；河渠中洪水波運動(伴有河床沖淤變化的洪水演進問題);堤壩失事後的潰壩波；庫岸或江岸滑坡激起的涌浪；海濱的潮汐、海嘯；水電站或水泵站啟閉過程中，上下游引水渠中水位、流量的變化；通航建築物及灌溉系統充泄水時變水頭出流等都屬明渠不恆定流。