Excel公式水力跳跃计算在可下载的Excel电子表格模板
明渠水流水力跳跃的背景
在亚临界坡度的明渠中，只要有超临界流动，就会发生水力跳跃。液压跳跃提供了一个
从超临界到亚临界流量的突然调整。这是必要的，因为亚临界斜坡无法维持超临界流动。右边的图表显示了会引起水力跳跃的物理明渠流动情况。要了解更多关于液压跳跃的背景知识，请参阅文章“明渠流量基础-水力跳跃计算“有关亚临界和超临界明渠流动的更多信息，请参阅文章。”开路流基础2 -超临界流下载Excel电子表格模板进行水力跳跃计算，请阅读本文。
水力跳跃计算公式“，
对于矩形明渠的流动，已知流道宽度(b)，上游(超临界)流动深度(y1)和体积流速(Q)
下游(亚临界)流动深度y2可由以下公式计算:
y2/y1 = (1/2)[-1 + (1 + 8Fr12)1/2];V1 = Q/(by1);Fr1 = V1/(y1g)1/2。
首先需要用后两个方程计算上游流速V1和上游弗鲁德数Fr1，然后用第一个方程计算下游水流深度y2。计算y2后，可由V2 = Q/(by2)计算出下游流速V2。
由于跳跃过程中的湍流，在水力跳跃过程中总是会有摩擦水头损失。该摩擦水头损失hL可由下式计算:
hL = y1 + V12/2g - (y2 + V22/2g)。
下一节将介绍并讨论用于进行上述明渠流量计算的Excel电子表格模板。
使用Excel公式计算水力跳跃
Excel电子表格模板可以使用上面讨论的公式轻松地进行明渠水流的水力跳跃计算。输入Excel公式后，只需输入所需的输入值，Excel电子表格就会进行计算。左边的Excel模板是用来进行这些计算的。
这个Excel电子表格模板需要输入上游流量深度y1、通道宽度b和通过通道的体积流速q，然后输入电子表格模板的Excel公式将计算上游流速V1、上游弗劳德数Fr1、下游流量深度y2和下游流速V2。
参考资料和图片来源
进一步信息参考:
1.哈兰·H·本特森明渠流动II -水力跳跃和超临界及非均匀流动-PDH学分的在线继续教育课程。
2.孟森，B. R.，杨，D. F. &冲石，T. H.，流体力学基础，第四版，纽约:约翰·威利父子公司，2002年。
3.周文涛，明渠液压，纽约:麦格劳-希尔出版社，1959年。
图片致谢:
1.维基百科,StAnthonyFalls围裙
2.水力跳跃图-由H. Bengtson绘制
这篇文章是“开放通道流程基础”系列的一部分
明渠流动发生在一个对大气开放的自由表面上，因此流动是由于重力，而不是由于管道流动中的压力。曼宁方程适用于均匀流动。水力跳跃是一种非均匀流动。它发生在亚临界通道斜坡上的超临界流动。