明渠恒定均匀流定义
第六章 明渠恒定均匀流
明渠水流：当液体通过渠槽而流动时，形成与大气相接触的自由表面。为无压流。 分为恒定流与非恒定流，分为均匀流与非均匀流。
取一段明渠均匀流，则：f F G =θsin ，表明均匀流中阻力与重力分力相平衡。非均匀流中不平衡。
6-1 明渠的类型及其对水流运动的影响
一、 明渠的横断面
梯形、矩形、圆形等断面。
边坡系数：αctg m =,即水平长度与垂直长度的比值。m 与土的种类或护面情况而定。 梯形断面的水力要素：水面宽度mh b B 2+=；过水面积h mh b A )(+=；宽深比h b /=β；湿周212m h b ++=χ；水力半径212)(m h b h mh b R +++=
；平均水深B A h m /=。
矩形断面m=0，是梯形断面的特例。
棱柱体渠道：断面形状、尺寸及底坡沿程不变，同时又无弯曲的渠道。
非棱柱体渠道：断面形状、尺寸或底坡改变的渠道。 二、明渠的底坡
底坡：明渠渠底纵向倾斜程度。用i 表示，αsin =i 。
顺坡：i>0; 平坡：i=0；逆坡：i<0。
只有在顺坡渠道中，重力才可能与阻力相平衡，才能形成均匀流。
6-2 明渠均匀流的特性及其产生条件
一、 明渠均匀流的特性
由于明渠均匀流的流线是相互平行的直线，从而有下列特性：
1．过水断面的形状、尺寸及水深沿程不变；2.过水断面的流速分布、断面平均流速沿程不变，动能修正系数及流速水头也沿程不变；3.总水头线、水面线及底坡线相互平行，即i J J z ==。
注意：水深的量取应垂直于底坡。当底坡较小时，水深可用铅垂方向的值代替；渠道长度也
可用水平方向的投影长度代替。
二、明渠均匀流产生的条件
1．恒定流；2.流量沿程不变；3.长而直的棱柱体顺坡明渠；4.渠道中无局部干扰。 一般来说大多数渠道中的水流都是非均匀流。
6-3 明渠均匀流的计算公式及有关说明
一、明渠均匀流的计算公式
连续方程：AV Q =；谢才公式：Ri C RJ C V ==，则：i K Ri AC Q == 式中，R AC K =为流量模数，反映明渠断面形状、尺寸和粗糙程度对过水能力的影响。 正确选择粗糙系数是使用均匀流公式的关键。
二、水力最佳断面及允许流速
（一）水力最佳断面
水力最佳断面：流量一定时面积最小，或面积一定时流量最大。 根据均匀流公式：3/22
/13/53/22/111χ
i A n R Ai n Q ==， 水力最佳断面对应于湿周最小或水力半径最大的断面。半圆形是水力最佳断面。 梯形断面：A=常数；χ=最小值。即：
0)()(=+++=m dh db h mh b dh dA ；0122=++=m dh
db dh d χ 消去db/dh 后，得：)()1(2/2m f m m h b m =-+==β，仅与边坡系数m 有关。
从而：2/h R m =---即梯形水力最佳断面的水力半径是水深的一半。
矩形断面m=0,则：2/==h b m β，即：h b 2=，2/h R m =。
矩形或梯形水力最佳断面实际上是半圆的外切多边形断面。
注意：水力最佳断面不是最经济的断面。
（二）允许流速
1．渠道中流速应小于不冲允许流速V '；2. 渠道中流速应大于不淤允许流速V ''。
6-4 渠道水力计算类型
梯形渠道，),,,,(i h b n m f Q ，六个变量，其中m,n 由渠道护面材料决定，不需计算。其它四个变量，只要已知其中任三个即可求另外一个。
１．
已知b,m,h,n,及i ，求Q------直接计算。 ２．
已知b,m,h,n,及Q ，求i------直接计算。 ３． 已知b,m,Q,n,及i ，求h------试算或图解（Q 是h 的增函数）。
由m nK
b ,3
/8值，从附图II 查h/b,得h 。 ４． 已知h,m,Q,n,及i ，求b------试算或图解（Q 是b 的增函数）。
由m nK
h ,3
/8值，从附图II 查h/b,得b 。 ５． 已知Q,m,V,n,及i, 求b 和h------列一元二次方程计算（一是A 的方程，一是R 的方
程）。
流程定义语言
一J P D L 流程定义 1.1 process-definition(流程定义) 流程定义的根节点，是所有节点的父节点 1.2 node(自动节点) 这种节点和State相反，也称自动节点。当业务程序实例执行到这个节点，不会停止执行。而是会继续往下执行。如果该节点存在多个离开转向。那么，就会执行其中的第一个离开转向，在Node 状态中，不需要外部参与者的参与，业务流程的这个部分是自动的、即时完成的。
1.3 start-state(开始状态) 1.4 end-state(结束节点) 对于每一个流程定义都会有一个结束节点，与开始节点对应 1.5 state(状态) State节点也叫手工节点，进入到这种节点，整个流程的执行就会中断。直到系统外参与者发起继续执行的命令，即调用signal或end方法，业务程序实例的执行才能够继续下去。
1.6 task-node (任务节点) 其性质和node节点一样，在没有task的时候，也都是自动执行，不等待。task-node被归类为一个等待节点，是指在task-node中的task列表中的task没有全部执行完之前，它会一直等待。T ask 可以在task-node节点下定义，也可以挂在process-definition节点下。最普遍的方式是在task-node 节点下定义一个或多个任务。默认情况下，流程在task-node节点会处于等待状态，直到所有的任务被执行完毕。Task的执行是按顺序执行的，任务都完成后，token仍然不会指向后面的节点；需要自己手动调用()才会驱动流程到下面的节点。
为了帮助读者理解task-node节点的signal属性，这里举例如下： 对于这样的流程定义：
明渠恒定流(均匀流与非均匀流)
水力学教案 第六章明槽恒定流动 【教学基本要求】 1、了解明槽水流的分类和特征，了解棱柱体渠道的概念，掌握明槽底坡的概念和梯形断面明渠的几何特征和水力要素。 2、了解明槽均匀流的特点和形成条件，熟练掌握明槽均匀流公式，并能应用它来进行明渠均匀流水力计算。 3、理解水力最佳断面和允许流速的概念，掌握水力最佳断面的条件和允许流速的确定方法，学会正确选择明渠的糙率n值。 4、掌握明槽均匀流水力设计的类型和计算方法，能进行过流能力和正常水深的计算，能设计渠道的断面尺寸。 5、掌握明渠水流三种流态（急流、缓流、临界流）的运动特征和判别明渠水流流态的方法，理解佛汝德数Fr的物理意义。 6、理解断面比能、临界水深、临界底坡的概念和特性，掌握矩形断面明渠临界水深h k 的计算公式和其它形状断面临界水深的计算方法。 7、了解水跃和水跌现象，掌握共轭水深的计算，特别是矩形断明渠面共轭水深计算。 8、能进行水跃能量损失和水跃长度的计算。 9、掌握棱柱体渠道水面曲线的分类、分区和变化规律，能正确进行水面线定性分析，了解水面线衔接的控制条件。 10、能进行水面线定量计算。 11、了解缓流弯道水流的运动特征。 【内容提要和教学重点】 这一章是工程水力学部分内容最丰富也是实际应用最广泛的一章。 本章有4个重点：明渠均匀流水力计算；明渠水流三种流态的判别；明渠恒定非均匀渐变流水面曲线分析和计算，这部分也是本章的难点；水跃的特性和共轭水深计算。学习中应围绕这4个重点，掌握相关的基本概念和计算公式。 明渠水流的复杂性在于有一个不受边界约束的自由表面，自由表面能随上下游的水流条件和渠道断面周界形状的变化而上下变动，相应的水流运动要素也发生变化，形成了不同的水面形态。
工作流引擎讲解
什么是工作流引擎，工作流引擎有什么作用，为什么需要工作流管理系统，在这里我们主要研究它的好处，你想要理解它的好处，就得知道不使用它会带来什么样的坏处。 现在我们来讲工作流，什么是工作流？所谓的工作流就是通常所说的业务流程，那么所谓的业务流程换句话来讲就是多个人在一起去完成一件事情。这就可以称之为工作流。流程的本质就是一个参与者参与到一个过程里面来 那么现在我们就想为什么需要工作流管理系统，工作流管理系统能给我们带来什么好处。我们就从这个角度出发来了解JBPM 工作流引擎 下面我们就来看关于为什么需要工作流管理系统，以及它给我们带来的好处。 实际上它带来的好处就是使某些容易变化的东西抽象出去，我们能够通过某种方式改变它，然后你就可以对你的某些核心部分不需要做什么变动 现在就通过一个小例子来讲这个工作流引擎到底是一个什么东西 举个请假流程的例子 一个请假的过程 重点讲解UML 里面的内容，确定UML 里面流程图的讲解顺序 请假流程 现在只看左边的内容，右边的后面再讲，我是方便讲解就将这点东西放到这个空白的地方 一个简单的流程图Main 模拟出请假的过程
对提交请假单进行分析 用一个用户来表示普通用户和审批者，只不过他们的权限不同，他们都能够登录到这个系统 现在我们来看用户和请假单，分析他们之间的关系，用户和请假单之间的联系有请假，用户填了一个请假单就创建了一个请假单对象，他们之该是一对多的关系。因为某一个用户可以请多次假 对吧（其实一般是一个请假单对应一个请假者，这个需求就应该得到客户的确定，客户说了算）那么用户和这个请假单之间还有没有其他联系？ 接下来是提交请假单。我首先将请假单提交给张三，那么张三就能够看到这个请假单，如果用户将请假单提交给张三，那么就可以在张三和请假单之间建立一个待审关系 他们之间的关系也是一对多的关系，因为张三可以同时审核几个请假单，就是这意思，一个请假单等待的用户是一个，从现在的需求来看。那么两者之间还有另外一个联系那就是已审，一个用户可以审批过多个请假单，请假单也可以被多个用户审批 比如张三审批以后交给李四审批，李四审批以后交给王五审批，其实这个已审就是记录审批信息的，比如审批时间，审批意见，把它放在审批关联里边 这个就是一个基本的概念，了解这个概念之后我们就考虑它的设计，JBPM 实际上就是协助我们把这个请假单从一个用户手上转递到另一个用户手上。当把这个模型分析清楚了我们就要去实现它。 这里重点分析提交，怎样去提交，在SSH 架构体下，提交请假单这个业务逻辑，你可能就需要这样一个业务逻辑类，里边可能有这么一个方法专门来进行提交操作的，那么这个方法怎样设计，以及这个方法怎样去实现。了解这点你就可以了解JBPM 干什么的，能给我们带来什么好处 (用自己的话说明一下提交请假单的过程 <读一下那段伪代码>) 在这个过程里边写这些代码是比较麻烦的，现在还只是一个固定的流程，假设我现在在这里边变化一下 那么整个方案都要变动。 我现在希望有一个会签的功能 比如我现在要将这个这样的功能，把这个请假单同时提交给多个审批者审批。 那这个时候你就不能够在请假单中间增加一个外键， 把它整成审批者什么的，
第7章 明渠非均匀流.
第七章明渠非均匀流 目的要求：掌握非均匀流中比能、临界水深的基本概念；急流、缓流、临界流的判别； 水跃的基本概念及共轭水深的计算；12种水面曲线的基本型式及水面曲线 的联接；水面曲线的定量计算。 重点：三种流态的判别方法；正常水深、临界水深、共轭水深的计算方法及水跃的三种位置；各种情况下水面曲线的联接；分段求和法计算水面曲线。 难点：各种情况下水面曲线的联接。 §7-1概述 一、明渠非均匀流的产生 不满足明渠均匀流产生条件的水流为非均匀流。例如： 二、明渠非均匀流的特性 用一句话概括：总水头线、测压管水头线、底坡线互不平行，水面线为曲线。
三、主要研究的问题 上支0>dh de ，增函数，下支0 2、h k 的计算 011232 32 2 2 =-=-=+ =ω αωωαωαg B Q dh d g Q dh de g Q h e k k B g Q 3 2 ωα= ——临界水深普遍公式 （1）任意形状断面 解一元高次方程的问题，采用试算图解法 设→→B h 3 ω 曲线 （2）矩形断面 设底宽=b ，B k =b ，k k bh =ω b h b g Q k 332 =α ，g q gb Q h k 22 23αα==∴，q b Q =——单宽流量 s m 2 3 2 g q h k α= 三、临界坡度i k 1、定义：在棱柱形渠道中，断面形状、尺寸和流量一定时，若水流的正常水深恰好等于临界水深k h 时，对应的底坡叫临界底坡。 2、k i 的计算 由定义，k h 需满足k k k k k k k k k k B C g i B g Q i R C Q 232αχωαω=→? ?? ??== 3、缓坡、陡坡 由实际底坡i 和k i 的关系??? ? ???==<>><临界坡 陡坡缓坡) ()()(000k k k k k k h h i i h h i i h h i i §7-3 缓流、急流、临界流及其判别准则（明渠水流的三种流态） 明渠水流在临界水深时的流速为临界流速，以v k 表示，这样的水流状态称之为临界流。当流速小于临界流速时，称之为缓流。大于临界流速时，称之为急流。 第五章 明渠恒定均匀流 第一节 概 述 一．明渠水流 1、明渠定义：人工渠道、天然河道、未充满水流的管道统称为明渠。 2、明渠水流是指在明渠中流动，具有显露在大气中的自由表面，水面上各点的压强都等于大气压强。故明渠水流又称为无压流。 明渠水流的运动是在重力作用下形成的。在流动过程中，自由水面不受固体边界的约束（这一点与管流不同），因此，在明渠中如有干扰出现，例如底坡的改变、断面尺寸的改变、粗糙系数的变化等，都会引起自由水面的位置随之升降，即水面随时空变化，这就导致了运动要素发生变化，使得明渠水流呈现出比较多的变化。在一定流量下，由于上下游控制条件的不同，同一明渠中的水流可以形成各种不同形式的水面线。正因为明渠水流的上边界不固定，故解决明渠水流的流动问题远比解决有压流复杂得多。 明渠水流可以是恒定流或非恒定流，也可以是均匀流或非均匀流，非均匀流也有急变流和渐变流之分。本章首先学习恒定均匀流。明渠恒定均匀流是一种典型的水流，其有关的理论知识是分析和研究明渠水流各种现象的基础，也是渠道断面设计的重要依据。 对明渠水流而言，当然也有层流和紊流之分，但绝大多数水流（渗流除外）为紊流，并且接近或属于紊流阻力平方区。因此，本章及以后各章的讨论将只限于此种情况。 二、渠槽的断面形式 （一）按横断面的形状分类 渠道的横断面形状有很多种。 人工修建的明渠，为便于施工和管理，一般为规则断面，常见的有梯形断面、矩形断面、U 型断面等，具体的断面形式还与当地地形及筑渠材料有关。天然河道 一般为无规则，不对称，分为主槽与滩地。 在今后的分析计算中，常用的是渠道的过水断面的几何要素，主要包括：过水断面面积A 、湿周χ、水力半径R 、水面宽度B 。对梯形断面而言，其过水断面几何要素计算公式如下： 2)()h m h mh b A +=+=β（ h m m h b )12(1222++=++=βχ χA R = h m mh b B )2(2+=+=β 式中，b 为底宽；m 为边坡系数；h 为水深；β为宽深比，定义为h b =β 压力与流速的计算公式 没有“压力与流速的计算公式”。流体力学里倒是有一些类似的计算公式，那是附加了很多苛刻的条件的，而且适用的范围也很小。 1，压力与流速并不成比例关系，随着压力差、管径、断面形状、有无拐弯、管壁的粗糙度、是否等径/流体的粘度属性……，无法确定压力与流速的关系。2，如果你要确保流速，建议你安装流量计和调节阀。也可以考虑定容输送。要使流体流动，必须要有压力差（注意：不是压力！），但并不是压力差越大流速就一定越大。当你把调节阀关小后，你会发现阀前后的压力差更大，但流量却更小。 管道的水力计算包括长管水力计算和短管水力计算。区别是后者在计算时忽略了局部水头损失，只考虑沿程水头损失。（水头损失可以理解为固体相对运动的摩擦力） 以常用的长管自由出流为例，则计算公式为 H=(v^2*L)/(C^2*R), 其中H为水头，可以由压力换算， L是管的长度， v是管道出流的流速， R是水力半径R=管道断面面积/内壁周长=r/2， C是谢才系数C=R^(1/6)/n， n是糙率，其大小视管壁光洁程度，光滑管至污秽管在0.011至0.014之间取 列举五种判别明渠水流三种流态的方法 [ 标签：明渠,水流,方法 ] （1）明渠水流的分类 明渠恒定均匀流 明渠恒定非均匀流 明渠非恒定非均匀流 明渠非恒定均匀流在自然界是不可能出现的。 明渠非均匀流根据其流线不平行和弯曲的程度，又可以分为渐变流和急变流。（2）明渠梯形断面水力要素的计算公式： 水面宽度 B = b+2 mh （5—1） 过水断面面积 A =（b+ mh）h （5—2） 湿周（5—3） 水力半径（5—4）式中：b为梯形断面底宽，m为梯形断面边坡系数，h为梯形断面水深。 （3）当渠道的断面形状和尺寸沿流程不变的长直渠道我们称为棱柱体渠道。 第五章明渠水流水力计算（二） 一、是非题 1、陡坡上出现均匀流必为急流，缓坡上出现均匀流必为缓流。 2、陡坡上可以出现均匀的缓流。 3、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 4、缓坡上只能出现非均匀流缓流。 5、平坡渠道中不可能发生均匀流。 6、当明渠均匀流水深大于临界水深，该水流一定是急流。 7、水跃只能发生于平底明渠中。 二、选择题 1、共轭水深是指 （1）水跃的跃前水深与跃后水深 （2）溢流坝下游水流收缩断面水深 （3）均匀流水深 （4）临界水深 2、平底棱柱形明渠发生水跃，其水跃函数J(1h)与J(2h)的关系是 （1）J(1h)= J(2h) （2）J(1h)>J(2h) （3）J(1h) 第16讲（2课时） 第六章 明渠恒定非均匀流 明渠非均匀流特点：明渠大的底坡线、水面线、总水头线彼此互不平行。 产生非均匀流的原因：断面几何形状或尺寸沿流程改变，粗糙度或底坡沿流程改变，或有局部干扰。 分为渐变流和急变流。 分析水深的变化规律，)(s f h =；为区别将均匀流的水深称为正常水深，并以0h 表示。 ★6-1 明渠水流的三种流态 微波波速（相对速度）w V ，断面平均流速V 。 w V V <时，水流为缓流，干扰波能向上游传播； w V V =时，水流为临界流，干扰波不能向上游传播； w V V >时，水流为急流，干扰波不能向上游传播。 由连续方程2)(V h h hV w ?+=及能量方程g V h h g V h w 222 222 1αα+ ?+=+ ， 可得：gh h h h h gh V w ≈?+?+=) 2/1()/1(2 ，若为任意断面时，h g V w =，B A h /=平均水 深。 定义佛汝德数（Froude ）, h g V Fr = 则：当Fr<1时，水流为缓流；当Fr=1时，水流为临界流；当Fr>1时，水流为急流。 佛汝德数的物理意义是，一单位动能与单位势能之比的两倍开方；二惯性力与重力的对比。 ★6-2 断面比能与临界水深 一、断面比能、比能曲线 断面比能：以渠底为基准面，所计算得到的单位总能量，以s E 表示。 2 2 2 2 222cos gA Q h g V h g V h E s αααθ+ =+ ≈+ = 当流量和过水断面的形状尺寸一定时，断面比能仅是水深的函数。即)(h f E s =。 比能曲线：断面比能随水深变化的关系曲线。以h 为纵坐标，以比能为横坐标。 比能曲线特征：当0→h 时，0→A ，则 ∞→2 2 2gA Q α，故∞→s E ； 当∞→h 时，∞→A ，则 022 2 →gA Q α，故∞→s E 。 比能曲线是一支二次抛物线，曲线的下端以水平线为渐进线，上端以过原点的45度直线为渐进线。有一最小值，将曲线分为两支。上支比能随水深增加而增加，下支比能随水深增加而减小。 2 23 232221111)2(Fr h g V gA B Q dh dA gA Q gA Q h dh d dh dE s -=-=-=-=+=αααα 断面比能随水深的变化规律取决于断面上的佛汝德数。 对于缓流，1 工作流程的定义及工作流系统如何开发 时间：2004-10-10 工作流就是： “在一个工作群组中，为了达成某一个共同目的而需要多人协力以循序或平行工作的形式来共同完成的任务” 关于工作流的几个名词解释： 工作的流动性是一个人接着一个人执行，或同时由多人分开执行，或是上述两类工作合并之后的混合性工作 任务泛指各种事务上所必需执行的流程性工作 循序或平行工作 多人若是单人就可以完成的工作,则不能归类为流程工作。凡是一件工作必须经由两个或更多人来协力完成的工作 才能称为流程工作 共同目的多人参的流程性工作，必须是以完成共同目的为前提。如果一群人是分别针对不同的专案来执行各别的工作，并不算构成一个工作流程 工作流程的应用范围 在一般的组织活动中，有相当多数量的事务性工作可以被归类到流程性工作的范围里面，举例如下： 工作报表呈报流程 采购单流程 贷款审核流程 员工绩效考核 流程 各类报 表会签 流程 如何架构一个工作流程 首先要定义出在一个群组工作的环境下，所需要执行或控管的事务性工作性质及其内容 根据所定义的工作内容，再将它分成许多子工作，或称为步骤。每个步骤都都包含了在这个阶段所需要完成的项目清单，而且这些步骤内的项目应当是在逻辑上适合在同一步骤内完成的。任何一件流程工作都会有许多不同的方法来分解成许多子工作，而如何切割一个流程工作，则要根据实际的情况来做判断； 决定各个步骤需要那些专业背景的人员来执行； 决定各个步骤在流程执行时的顺序； 在执行的过程中，有些步骤的执行会因为某些条件不同而产生不同的结果，进而影响到下一个步骤的执行。所以我们必须要找出这些特定的步骤，并且将相关的执行状态条件定义清楚； 将工作流程中的所有执行步骤及每个步骤之间的关系图画出来，并且根据这份关系图来验证流程的可行性。 根据各个步骤的不同需求，分别建立各阶段所需要的表单，工作指令，文件……等项目。 工作流系统开发 第六章 明渠恒定非均匀流 明渠中由于水工建筑物的修建、渠道底坡的改变、断面的扩大或缩小等都会引起非均匀流动。非均匀流动是断面水深和流速均沿程改变的流动。非均匀流的底坡线、水面线、总水头线三者互不平行。根据流线不平行的程度，同样可将水流分为渐变流和急变流。 明渠非均匀流的水面曲线有雍水和降水之分，即渠道的水深沿程可升可降。 解决明渠非均匀流问题的思路：建立微分方程，进行水面曲线的定性分析和定量计算。 第一节 明渠水流的两种流态及其判别 一、从运动学观点研究缓流和急流 1、静水投石，以分析干扰波在静水中的传播 干扰波在静水中的传播速度称为干扰波波速和微波波速，以w v 表示。如果投石子于流水之中，此时干扰所形成的波将随着水流向上、下游移动，干扰波传播的速度应该是干扰波波速 w v 与水流速度v 的矢量和。此时有如下三种情况。 （1） w v v <，此时，干扰波将以绝对速度 0<-='w v v v 上 向上游传播（以水流速度v 的方向为正方向讨论），同时也以绝对速度 0>+='w v v v 下 向下游传播，由于 下上 v v '<'，故 形成的干扰波将是一系列近似的同心圆。 （2） w v v =，此时，干扰波将向上游传播的绝对速度 0=-='w v v v 上 ，而向下游传播 的绝对速度0 2>=+='w w v v v v 下 ，此时，形成的干扰波是一系列以落入点为平角的扩散 波纹向下游传播。 （3） w v v >，此时，干扰波将不能向上游传播，而是以绝对速度 0>-='w v v v 上 向下 游传播，并与向下游传播的干扰波绝对速度0 >+='w v v v 下相叠加，由于 下上 v v '<'，此时 形成的干扰波是一系列以落入点为顶点的锐角形扩散波纹。 这样一来，我们就根据干扰波波速 w v 与水流流速v 的大小关系将明渠水流分为如下三 种流态——缓流、急流、临界流。具体来讲， w v v <的水流称为缓流； w v v =的水流称为 临界流； w v v >的水流称为急流。临界流是缓流和急流的分界点。 上述分析说明了外界对水流的扰动（如投石水中、闸门的启闭等）有时能传至上游，而有时则不能的原因。实际上，设置于水流中的各种建筑物可以看作是对水流连续不断的扰动，如闸门、水坝、桥墩等，上述分析结论仍然是适用的。 2、干扰波的波速 由连续方程和能量方程可推导出干扰波波速公式： h g v w ±= 式中，h 为平均水深。对矩形平面，平均水深就等于渠道水深h 。对静水而言，上式中的±只有数学上意义。对于运动水流，设其流速为v ，则干扰波波速的绝对速度可表示为 w w v v v ±='，顺流方向取“+”，逆流方向取“－”。 这样一来，流态的判别为 ωv 明渠恒定流(均匀流与非均匀流) 水力学教案 第六章明槽恒定流动 【教学基本要求】 1、了解明槽水流的分类和特征，了解棱柱体渠道的概念，掌握明槽底坡的概念和梯形断面明渠的几何特征和水力要素。 2、了解明槽均匀流的特点和形成条件，熟练掌握明槽均匀流公式，并能应用它来进行明渠均匀流水力计算。 3、理解水力最佳断面和允许流速的概念，掌握水力最佳断面的条件和允许流速的确定方法，学会正确选择明渠的糙率n值。 4、掌握明槽均匀流水力设计的类型和计算方法，能进行过流能力和正常水深的计算，能设计渠道的断面尺寸。 5、掌握明渠水流三种流态（急流、缓流、临界流）的运动特征和判别明渠水流流态的方法，理解佛汝德数Fr的物理意义。 6、理解断面比能、临界水深、临界底坡的概念和特性，掌握矩形断面明渠临界水深h k的计算公式和其它形状断面临界水深的计算方法。 7、了解水跃和水跌现象，掌握共轭水深的计 算，特别是矩形断明渠面共轭水深计算。 8、能进行水跃能量损失和水跃长度的计算。 9、掌握棱柱体渠道水面曲线的分类、分区和变化规律，能正确进行水面线定性分析，了解水面线衔接的控制条件。 10、能进行水面线定量计算。 11、了解缓流弯道水流的运动特征。 【内容提要和教学重点】 这一章是工程水力学部分内容最丰富也是实际应用最广泛的一章。 本章有4个重点：明渠均匀流水力计算；明渠水流三种流态的判别；明渠恒定非均匀渐变流水面曲线分析和计算，这部分也是本章的难点；水跃的特性和共轭水深计算。学习中应围绕这4个重点，掌握相关的基本概念和计算公式。 明渠水流的复杂性在于有一个不受边界约束的自由表面，自由表面能随上下游的水流条件和渠道断面周界形状的变化而上下变动，相应的水流运动要素也发生变化，形成了不同的水面形态。 工作流Activiti介绍与应用 工作流（workflow）就是工作流程的计算模型，即将工作流程中的工作如何前后组织在一起的逻辑和规则在计算机中以恰当的模型进行表示并对其实施计算。我的理解就是：将部分或者全部的工作流程、逻辑让计算机帮你来处理，实现自动化。 1Activiti简介 Activiti是由Alfresco软件在2010年5月17日发布的业务流程管理(BPM)框架,它是覆盖了业务流程管理，工作流，服务协作等领域的一个开源，灵活的，易扩展的可执行流程语言框架。它实现了BPMN 2.0规范，可以发布设计好的流程定义，并通过api进行流程调度。 1.1A ctiviti基础编程框架 Activiti的基础编程框架如下： Activiti基于Spring，ibatis等开源中间件作为软件平台，在此之上构建了非常清晰的开发框架。上图列出了Activiti的核心组件。 1.ProcessEngine：流程引擎的抽象，对于开发者来说，它是我们使用Activiti的外观(fa?ade)，通过它可以获得我们需要的一切服务。 2.XXService（TaskService,RuntimeService,RepositoryService...):Activiti按照流程的生命周期（定义，部署，运行）把不同阶段的服务封装在不同的Service中，用户可以非常清晰地使用特定阶段的接口。通过ProcessEngine能够获得这些Service 实例。 1.2A ctiviti重要服务类 ProcessEngine：流程引擎的抽象，通过它我们可以获得我们需要的一切服务。RepositoryService: Activiti中每一个不同版本的业务流程的定义都需要使用一些定义文件，部署文件和支持数据(例如BPMN2.0 XML文件，表单定义文件，流程定义图像文件等)，这些文件都存储在Activiti内建的Repository中。RepositoryService提供了对repository 的存取服务。 TaskService：在Activiti业务流程定义中每一个执行节点都被称作一个Task，流程运行过程中，与每个任务节点相关的接口，比如complete, delete,delegate等等都是TaskService提供的。 IdentityService: Activiti中内置了用户以及组管理的功能，必须使用这些用户和组的信息才能获取到相应的Task。IdentityService提供了对Activiti 系统中的用户和组的管理功能。FormService：Activiti中的流程和Task状态均可关联业务相关的数据。通过FormService可以存取启动和完成任务所需要的表单数据。RuntimeService：在Activiti中，每当一个流程定义被启动一次之后，都会生成一个相应的流程对象实例。RuntimeService提供了启动流程、查询流程实例、设置获取流程实例变量等功能。此外它还提供了对流程部署，流程定义和流程实例的存取服务。. ManagementService: ManagementService提供了对Activiti流程引擎的管理和维护功能，这些功能不在工作流驱动的应用程序中使用，主要用于Activiti系统的日常维护。HistoryService: HistoryService用于获取正在运行或已经完成的流程实例的信息，与RuntimeService中获取的流程信息不同，历史信息包含已经持久化存储的永久信息，并已经被针对查询优化。 关于ProcessEngine和XXService的关系，可以看下面这张图： 第6章 明渠恒定均匀流 1.何为明渠?明渠水流有哪些特点? 2.何谓棱柱体渠道与非棱柱体渠道? 3.如何定义明渠的底坡?按照底坡的不同明渠通常分为几大类? 4.在明渠水力计算中，水深的定义是什么?关于水深及渠长有哪些近似考虑?在水力计算时如何使用这些条件? 5.明渠均匀流的特性是什么? 6.明渠均匀流形成条件有哪些? 7.试论证,在下列渠道中能否产生均匀流 (1)平底坡渠道 ,图(a) (2)正底坡长直棱柱体渠道,图(b) (3)逆坡渠道,图(c) (4)变断面正底坡渠道图(d) 8.明渠均匀流中流量模数K与哪些因素有关? 9.水力最佳断面的定义是 10.在生产实践中，水力最佳断面是如何应用的? 11.矩形和梯形断面渠道,水力最佳断面的条件各是什么?，其断面形式有何特点? 12.渠道均匀流流量不变,为了减少冲刷需要将渠道中流速降低,试问:有几种可能的方法可 以达到此目的。 13.棱柱体渠道形成均匀流,流量一定时底坡i与h 0两者变化规律如何? 14.有两条梯形断面的长直渠道,已知流量Q 1=Q ,边坡系数m 1=m ,但下列参数不同 22(1)糙率，其它条件相同。 21 n n >(2)底宽, 其它条件相同。 (3)底坡 , 其它条件相同。 21 b b >21i i >问这三种情况下,两条渠道中均匀流水深哪个大? 15.有一条矩形断面长直渠道,其过水断面A,糙率n,及底坡i均相同,但底宽b和均匀流水深h 0不同，已知①=4m,=1m, ②1b 01h 022,2h m b ==2m, ③033,2h m b ==1.41m没,问哪条渠道通过的流量最大? 16.有一长直矩形断面渠道,通过设计流量Q=10m 3/s,糙率n=0.03,底坡i=0.000428,试以水力最佳断面条件设计该渠道断面尺寸。 17.证明梯形断面对于任意边坡系数水力最佳断面的水力半径为水深的一半即 m m h R 2 1= 第1章总体说明 在使用EOS WorkFlow的过程中，无论是开发者在“开发环境”中定义业务流程，还是“工作流引擎”控制流程流转，或是工作流参与者使用的“客户端”，再或者管理员使用的“管理与监控工具”，在这期间都会贯穿EOS Workflow 的5个主要对象——流程定义、活动定义、流程实例、活动实例以及工作项。 1.1 EOS工作流开发过程简述 EOS的工作流开发过程可以看作是一个不断迭代的过程，如下图： 首先是分析需求，然后根据需求定义流程，在这个阶段最主要的工作任务其实是设计，根据业务需求来设计流程，这个流程要怎么走，流程相关的数据如何流动，流程的参与者如何界定，与流程相关的业务数据如何流动及保存等等。在这个阶段的工作结果是一个可以发布的流程，第一次形成的流程可能是一个比较简单的，并不完善的版本，但是随着迭代的进行，这个流程将不断地被修正和改进，直到形成一个能够使用的版本。 接下来是流程的发布，流程发布的目的是让工作流引擎能够识别该流程。在开发环境(JBoss)下可以直接在Studio中发布流程，开发阶段一般用此方法，在生产环境中一般是先打包，然后在xlocalhost:端口/eosmgr中发布。 流程发布后就可以执行了，流程在执行阶段叫流程实例，它有待启动、运行、挂起、完成、结束、中止等六种状态。 我们在设计及开发的过程中可能会犯一些错误，从而导致发布的流程执行不正确，或者还可能已经开发好的流程满足不了现在的需求，需要进行调整，这个时候迭代就开始了。 1.2 概念说明 流程定义：描述一个完整的业务过程，它由若干活动组成。包括了流程的基本信息、流程的开始和结束条件、组成的活动、活动间流转的规则、需要用户执行的工作任务（工作项）、可能调用的应用程序以及流程相关数据等信息。提交到流程定义库（WFProcessDefine）后会包含流程定义ID（流程定义的唯一标识）、流程定义名称、版本号、流程定义描述以及提交时间等描述。 活动定义：包含在流程定义之中，代表了一个相对独立的、逻辑的工作单元。一个活动代表一个需要由相关资源处理，或者由计算机处理的任务。其中定义了该活动的基本信息、执行该活动的参与者、时间限制、工作项信息、触发事件、启动策略等信息。 流程实例：当流程定义提交、发布到服务器以后，就可以启动该流程，启动时会创建流程定义的一个实例，叫流程实例。同一个流程定义可以有多个流程实例。每一个流程实例会被保存在流程实例库(WFProcessInst)中，包括流程实例ID（唯一标识）、流程实例名称、流程定义ID、流程实例的状态、该实例的启动者、启动时间、相关数据等信息。 活动实例：流程实例中的每个活动称为活动实例。每一个活动实例会被保存在活动实例库(WFActivityInst)中，包括活动实例ID（唯一标识）、活动实例的状态、所属的活动定义ID以及流程实例ID、时间限制、是否超时、创建时间等信息。 工作项：表示流程实例在流转过程中为完成某个活动实例所要参与者做的工作。一个活动实例可以对应一个或多个工作项。每个工作项会被保存在工作项库(WFWorkItem)中，包括工作项ID（唯一标识）、参与者ID、工作项的状态、所属的活动实例ID，流程实例ID等信息。 对象间的主要关系 流程定义和活动定义是在工作流开发阶段所确定；流程实例、活动实例和工作项则是在工作流运行阶段确定。 一个流程定义由多个活动定义组成。 一个流程定义可以创建多个流程实例。 一个流程实例包含多个活动实例，每个活动实例可以包含一个或多个工作项在一些特定的情况下（比如，一个活动要循环执行多次），一个活动定义会存在多个活动实例 具体如下图所示： 巧用Excel 解决梯形断面明渠均匀流的水力计算 【摘要】目前，计算明渠均匀流水力计算一般通过反复试算或图解解决，不便实际应用，本文巧用Excel 软件的“规划求解”功能，提出新颖又方便的统一解决方案。 【关键词】梯形断面 明渠均匀流 规划求解 水力计算 1 问题的提出 在对灌、涝区工程进行规划设计中，常常要对人工渠道以及天然河道的某些流段进行水力计算，在实际应用中，一般大致近似地将它们视为均匀流，采用公式为： Q=CA Ri (1) 式中 Q ??设计流量，m 3/s C ??谢才系数，m 1/2/s A ??过水断面面积，m 2 R ??水力半径，m i ??底坡 式（１）中包含流量Ｑ，底坡i ，糙率n ，断面要素Ａ和Ｒ。对于梯形渠道，Ａ、Ｒ是水深h ，渠底宽度b ，边坡系数m 的变量。 A=(b+mh)h (2) χ=b+2h 2 1m + (3) R=A/χ=(b+mh)h ／(b+2h 2 1m +) (4) 将式（2）、（4）代入式（1），整理得梯形断面渠道均匀流水力计算公式： Q= f (m ， b ， h ， i ， n) Q= 3 2 2 35 2 1] 12[] )[(m h b n h mh b i +++ (5) 这里共有6个变量，水力计算也就是给定这6个变量中的其中5个，解算另一个。利用式（5）计算主要存在以下问题： 1）计算过程繁复。例如求解h或b，式（5）为h、b的高次隐函数，无法直接求解，只能反复试算逐次逼近求解，费时费力。 2）如果采用图解法，需借助在关资料上已制好的图求解，计算过程受资料束缚，极不方便。 3）公式（5）不能同时求解2个以上变量。 鉴于以上问题，本文借助计算机中普遍存在的Excel软件的“规划求解”功能，介绍一种统一的解决方法。 2 “规划求解”功能介绍及建立模型 Excel中的“规划求解”，是对数学模型g = f (x1，x2，…x n) (其中f为目标函数，x1，x2，…x n为变量)，通过一定的算法，在一定的约束条件下，寻求（或调整）一个或几个变量的数值，使目标函数得到期望的结果。其中目标函数所在的单元格称为目标单元格，待求变量所在的单元格称为可变单元格。在此，我们将以流量Q为目标值，如附图所示建立“规划求解”模型。在目标单元格F2预先输入目标函数公式（即求目标值Q的公式：“=D2^(1/2)*((B2+A2*C2)*C2)^(5/3)/(E2*(B2+2*C2*(1+A2^2)^(1/2))^(2/3) )”，另外，为求过流面积A，也可在G2单元格中输入过流面积A的公式：“=(B2+A2*C2)*C2”。 附图在Excel工作表中建立“规划求解”模型 3 简单算例 明渠恒定非均匀流水面线的简化速算法 摘要：目前对于非均匀流的水面线计算，仅为数值模拟法，或逐段试算法，方法复杂。本文通过建立明渠非均匀流水深沿程变化微分方程[1]，对方程简化并无量纲化后并积分，求解出水面线方程，形式简单可行。 关键词：明渠；非均匀流；临界水深；无量纲化。 一基本方程 建立能量守恒方程，形式如下[1]： （1） 取底坡i，并忽略沿程水头损失dhj，经简化得：。流速换为形式，根据流量守恒定律，q可作为常数提到微分号外。代入上式，得到：（2），其中其中ids为渠底高差。 沿程水头损失dhf采用形式。简化计，采用朗道提出的抛物线型的明渠流速分布公式[2]，当z=时，。代入（2）式，化简得：（3） 对（3）式进行无量纲化，均除以临界水深，令为，则（3）式转化为：（4）。代入边界条件s=0，，积分得（5），特别的，当边界水位为临界水深时，h0=hk，方程将简化为（6）。 二、算例 1. 某矩形输水明渠，因上下游渠道底坡不同产生非均匀流，流量Q=4.7m3/s，B=1.5m，上游底坡0.003，对应的正常水深h0=1.236m；下游底坡0.03，对应的正常水深h0=0.518m；控制断面为里程500米处，水位Z=100m。采用上述方法，求得水面线如图（水流趋于均匀流后水深将为正常水深而不再变化）。 2.仍采用上述条件，调整上游底坡为0.03，下游底坡为0.003，求得水面线如图3（水流趋于均匀流后水深将为正常水深而不再变化），按壅水曲线特征，图3中拐点处实际将发生水跃。 三结语 （1）对能量守恒方程进行简化，得到明渠非均匀流水深沿程分布的无量纲简化式，形式工整、简单。 第7章 明渠恒定非均匀流 1.明渠非均匀流有哪些特征? 2.产生明渠非均匀流的原因有哪些? 3.下面三种微波传播的平面图形,各代表什么流态水流,写出其水流流速与波速的关系。． 4.缓流和急流各有什么特点?有哪些判别方法? 5.断面比能(断面单位能量)与单位重量液体的总能量E有何区别? s E 6.断面比能在一定和过水断面形状尺寸一定时, 曲线有何特点? Q ()s E f =h 7.明渠均匀流和沿程怎样变化?明渠非均匀流渐变流和沿程怎样变化? s E E s E E 8.临界水深是如何定义的?它的一般关系式为___________。 9.临界水深与哪些因素有关，在水流分析中有何作用? 10.明渠水流Fr数的物理意义是什么?如何用Fr数判别水流的流态。 11.,0 (3) 临界坡上 (4) 平坡上 ?????????????????急流（）缓流（）非均匀流急流（）临界流（）缓流（）均匀流?????????????急流（）缓流（）非均匀流急流（）缓流（）均匀流16.棱柱体渠道非均匀流渐变流的基本公式21r dh i j dl F ?=?中分子、分母的物理意义如 何? 17.棱柱体渠道非均匀流渐变流水深如何分区?a、b、c三区的水面曲线总的变化规律是什么? 18.矩形断面渠道,流量Q=6m 3/s,底宽b=3.2m,糙率n=0.025,均匀流水深h =1.6m,试用最简单的方法判别水流的流态。 019.证明:矩形断面渠道中最小断面单位能量E min =k h 2 3 ,h 为临界水深。 k 20.证明:当断面比能Es以及渠道断面形式尺寸一定时,最大流量相应的水深是临界水深。 21.临界流必为均匀流，这种说法对吗?说明理由。 22.临界水深与正常水深有何不同?何时临界水深才真实存在? 23.在一条断面形状、尺寸、底坡和糙率均固定的明渠中，当通过流量Q=10.00m 3/s时是陡 坡明渠，当通过大于或小于Q的流量时，是否一定仍为陡坡明渠? 24.何谓水跃函数?水跃函数曲线有何特点? 25.缓流和急流的概念与渐变流、急变流的概念之间有何区别，是否有渐变急流、渐变缓流，急变缓流、急变急流这些流动?举例说明。明渠恒定均匀流
压力与流速的计算公式
明渠水流水力计算(二)
第六章明渠恒定非均匀流
工作流程的定义及工作流系统如何开发(精)
第六章明渠恒定非均匀流
明渠恒定流(均匀流与非均匀流)
工作流Activit介绍与应用
第6章明渠恒定均匀流
工作流参考手册
巧用Excel解决梯形断面明渠均匀流的水力计算
明渠恒定非均匀流水面线的简化速算法
第7章明渠恒定非均匀流