渠道的底坡是如何定义的?
zljun
zljun Lv.7
2004年11月30日 19:31:05
只看楼主

各位朋友: 渠道的底坡是如何定义的?在各种版本的水力学(清华版)或流体力学(如吴持恭的)书中定义为: i=sinθ=Δz/Δl , Δl是指渠道的长度;但是,在工程制图中定义坡度为:i=tanθ=Δz/Δl’, 此处的Δl’是渠道长度的水平投影;当然在水力学计算中,对于坡度比较小的渠道,可以近似认为: i=sinθ≈tanθ ,不会有太大的误差。但是作为一个概念或定义,到底那一个是正确的呢?有没有规范对此术语给出了定义?我手头资料有限,!因为我最近看到国外的由美国Merle C. Potter编写的Mechanics Fluids第三版中定义坡度s:s=tgθ;故产生疑问,清知道的前辈/朋友告诉我??!!谢谢

各位朋友:
渠道的底坡是如何定义的?在各种版本的水力学(清华版)或流体力学(如吴持恭的)书中定义为: i=sinθ=Δz/Δl , Δl是指渠道的长度;但是,在工程制图中定义坡度为:i=tanθ=Δz/Δl’,
此处的Δl’是渠道长度的水平投影;当然在水力学计算中,对于坡度比较小的渠道,可以近似认为: i=sinθ≈tanθ ,不会有太大的误差。但是作为一个概念或定义,到底那一个是正确的呢?有没有规范对此术语给出了定义?我手头资料有限,!因为我最近看到国外的由美国Merle C. Potter编写的Mechanics Fluids第三版中定义坡度s:s=tgθ;故产生疑问,清知道的前辈/朋友告诉我??!!谢谢
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lsj0422
2004年12月01日 08:44:42
2楼
应该是第二种定义。
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marvin97
2004年12月01日 11:53:07
3楼
zljun
很难得看到你对此细微之处还肯钻研,精神可嘉!
我知道的情况是:在工程实际中,s=tgθ是常用的,因为它复合工程习惯,便于换算渠道长度和高程。
在公式理论分析中,是必须采用i=sinθ的,因为它涉及到比能计算和微分方程求解。
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zljun
2004年12月03日 02:01:12
4楼
感谢楼上各位的赐教
我个人以为坡度应定义为:i=tanθ=Δz/Δl’, Δl’是渠道长度的水平投影;
在水力学计算中,水力坡度d的定义是 J=Δh/Δl=dh/dl;在明渠非均匀流
微分方程中,对于坡度比较小的渠道,可以近似认为Δl’等于渠道实际长Δl;此时有
Δz/Δl =sinθ ≈ i=tanθ
这样,概念就一致了。大家认为如何??
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小少爷
2004年12月03日 08:28:21
5楼
首先,认为“底坡”与“水力坡度”是两个概念;
底坡i=tanθ=Δz/Δl’, Δl’是渠道长度的水平投影;
水力坡度i=sinθ=Δz/Δl , Δl是指渠道的长度,这是它的严格定义。只是当θ≤8°时,近似认为水力坡度等于底坡=Δz/Δl’。
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zljun
2004年12月03日 12:57:05
6楼
坡度应定义为:i=tanθ=Δz/Δl’, Δl’是渠道长度的水平投影;
水力坡度d的定义肯定是 J=Δhf/Δl=dhf/dl;在明渠均匀流中:
J=Δhf/Δl=dhf/dl=Δz/Δl =sinθ,对于坡度比较小的渠道,可
以近似认为Δl’等于渠道实际长Δl;此时有
J=Δhf/Δl=dhf/dl=sinθ=Δz/Δl ≈Δz/Δl’=tanθ=i ;
在非均匀渐变流微分方程推导中:dhf/dl=J,没错!
而 dz/dl =-sinθ ≈dz/dl’=-tanθ==-i, 这样,就用底坡
表示了dz/dl 。

感谢“小少爷”回帖:

你说的底坡i=tanθ=Δz/Δl’, Δl’是渠道长度的水平投影---没有错,我的意思是
水力学书中定义:底坡i=sinθ=Δz/Δl, Δl是渠道长度。这与平常说的 “底坡i=tanθ=Δz/Δl’, Δl’是渠道长度的水平投影”,有点不同,是否可以改为底坡i=tanθ,这样
概念到处都是一致的,分析比能变化及微分方程时也没有影响。

请专家们多指教,可行否??
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selinj
2004年12月07日 20:05:29
7楼
靠学院派的东西......建议上课由学生讨论...不过先声明不提问学生要不有的学生会怕的.
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zljun
2006年12月12日 20:37:01
8楼
国外教材中的定义:
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zljun
2006年12月12日 20:37:47
9楼
国外教材中的定义
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山水之间
2006年12月30日 17:10:53
10楼


这个应该是比较合理的.
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