明渠中由于流速与波速的比值不同而出现的两种不同性质的水流形态。流速小于波速,外界干扰引起的水面波动能逆流上传的水流称为缓流。缓流水势平稳,遇到底部障碍物时水面下跌。流速大于波速,外界干扰引起的水面波动不能上传的水流称为急流。急流水势湍急,遇到底部障碍物时水面隆起,一跃而过。 正文
(图1)。
投石入水时,在水面激起的微小波动以一定速度向四周传播。如果是静水,形成的波形是以石块入水点为中心的一系列同心圆(图2a)。如果水是运动的,则波形将随水流移动。其运动情况取决于波速c和流速v的相对大小:①当vc时,出现一个向上游传播的波,其相对于地面的绝对速度为;另有一个向下游传的波,波速为。这就是缓流(图2b)。②当vc时,出现两个向下游传的波,波速分别为。此时扰动不影响上游。这就是急流(图2d)。③当。这种水流称为临界流(图2c)。应用能量方程可以导出微波(波高远比水深为小的波)相对于水的波速。