沿程阻力——流動中水流內摩擦力（黏性力）。

局部阻力——局部邊界突變引起流速突變產生的慣性力（如斷面突大突小或閘閥等） 。

造成了水頭損失，實際流體在管內流動時，由于粘性的存在，總要產生能量損失。產生能量損失的原因和影響因素很復雜，通常可包括粘性阻力造成的粘性損失和局部阻力造成的局部損失兩部分 。

水流阻力(flow resistance)水流與物體作相對運動時，物體與水流接觸面上的作用力沿運動方向的分力。水流阻力是相鄰液層間的摩擦切力。這際液體流動時，由于液體具有粘滯性，緊貼固體壁面的液體質點將粘貼附在壁面上，液體流速從固體壁面上零值增加到主流流速，形成一定的流速梯度。根據牛頓內摩定律，這種流速梯度的存在，便會引起相鄰液層間的摩擦切力，即水流阻力 。

由于水流的黏滯性，固體壁面具有無滑移條件。黏附于固體壁面的流體質點與固體壁面之間并無相對運動，而是這一層流體質點與其鄰近流體質點之間存在相對運動，可見摩擦力存在于流體內部為內摩擦力。最靠近物面處水流的內壁摩擦力的合力形成水流與物面之間的摩擦阻力。

繞物體運動的水流邊界層發生分離時，分離點上游將形成一個低壓旋禍區，稱為尾跡。與理想流體繞流相比，物體在這一區域接觸面上的壓強將有所降低。實際水流中繞流物體上游面與下游面的壓差，形成了壓差阻力。邊界層的分離與接觸面上的壓強分布主要決定于物體本身的形狀，因而壓差阻力也可稱為形狀阻力。

摩擦阻力與形狀阻力組成繞流阻力。對于流線型物體，邊界層將不發生分離或分離點已靠近物體的尾部,尾跡區域減小，從而形狀阻力減小，摩擦阻力在繞流阻力中將占主要地位。對于非流線型物體特別是鈍形物體，形狀阻力成為繞流阻力的主要部分。

有限翼展翼型或其他非二維物體在水流繞流中產生舉力時，翼型后面將形成沿流動方向向下游伸展的尾渦(自由渦)。由尾渦誘導而產生下洗流動，從而產生沿流動方向的阻力稱為誘導阻力。

物體在水流中的加速運動或水流繞物體的不恒定流動，都會由于水流的慣性而產生附加的阻力，通常用某個假設的附加質量與物體加速度的乘積表示。這個附加阻力稱為慣性阻力。

物體在具有自由水面的水中運動時，物體后生成重力波，為維持重力被作功所引起的阻力稱為被阻。例如船舶在水面上航行時產生水波，由此而產生的阻力稱為興被阻力 。

（一）針對沿程阻力的措施：

1.降低壁面的粗糙度；

2.用柔性邊壁代替剛性邊壁。

（二）針對局部阻力的減阻措施：

1.壁面漩渦區的產生；

2.減小漩渦區的大小或強度 。2100433B

明渠流中，作為第一級近似，一個短的過渡段內河底與邊坡的摩擦阻力可忽略不計。但是，對于長渠，不能再看做理想流體。考慮延伸數公里長的供水渠道，其底面與邊坡的摩擦阻滯了流體運動，在平衡狀態，摩擦力與沿水流方向的重力分量恰好抵消。

明渠內水流阻力的方程實質上與封閉管道內的情況是相同的。距離△s(沿水流方向)上的水頭損失△H由Darcy公式給出：

在明渠中，假定為靜水壓力分布，可將能量方程改寫為：

泵站和水電站攔污柵阻止污物進入葉輪，保證安全運行。但攔污阻力增加泵站運行費用，減小水電站出力，嚴重時壓跨柵體，攔污常使低揚程泵站效率下降25%以上。.研究發現：當水流流速較小時，來流污物浮于柵前水面、較松散，不附著柵面，過流面積未減小，阻力小；當水流增大到某一臨界流速時，挾帶力增強，污物首先緊貼靠近水面的柵面，后來的污物被水流挾帶下潛至已堵柵面的下部，堵塞新過流斷面，惡性循環，攔污阻力急劇增大至極限阻力。.本項目預測污物在柵前的行進規律、聚集形態，基于分形理論建立污物聚集幾何模型，計算攔污流場和阻力，進行模型試驗與原型觀測驗證，總結臨界流速、極限阻力與污物特性、雷諾數、進水口形狀位置和攔污柵形式等因素的關系。.本項目能揭示攔污阻力的形成機理，明確臨界流速的產生條件，計算極限阻力，為進水口及其攔污清污優化提供參考，對提高泵站和水電站運行可靠性和經濟性有重大意義。

本項目調研了河道內污物情況；通過實驗，觀測了柵前污物的運動與聚集情況，測定了攔污阻力和水流場；采用ANSYS CFX軟件數值計算了攔污柵攔污流動以及攔污對泵裝置內流的影響。分析了柵前水草團下潛的臨界流速與相關因素之間的關系及柵前污物聚集特性和阻力形成過程。 攔污流動模擬時，柵前聚集的水草物理模型，采用了三種形式：（1）將整個水草團看作不透水的實體，水位差與流速分布計算結果與實測結果稍有差異；（2）結合試驗實測結果推算等效孔隙率，發現孔隙率很小，這是由于眾多水草葉片遮擋的緣故；（3）采用分形方法表征柵前水草堆積形態。 河道污物分為水草類，柔性片狀類和硬質浮水類三種主要類型。研究結果表明，懸浮于水流中的柔性片狀污物（編織物）易堵塞攔污柵面，阻水作用強。比重較小的污物（水草）堵塞攔污柵上部柵面，柵前斷面上層流速小、下層流速大，流速方向向下偏轉；柵后斷面上層流速小、下層流速大，但流速差異更大，嚴重時出現明顯的回流和翻滾，流態嚴重惡化。攔污柵攔截水草類污物時存在一臨界流速使后續水草開始下潛。攔污柵攔污水頭損失與污物透水性、柵前流速、柵面堵塞比、攔污柵傾角等因素有關。柵前水草團下潛臨界流速與水流偏轉角、水草團體積、水草團厚度、孔隙率、水草密度和壓差阻力系數等因素有關。 采用V型攔污柵和折形攔污柵，可以減小攔污水頭損失，改善柵后流態。 攔污造成局部水頭損失，并因流速分布惡化造成進水流道（或進水池）沿程水頭損失增加，結果造成泵裝置效率降低。由于進水部分的整流作用，攔污造成的流速分布惡化不會影響到水泵進口斷面的流速分布。 課題組與國內外同行專家進行了學術交流，項目主持人赴美國Carnegie Mellon University與美國專家院士進行合作研究。在該項目的資助下，已發表論文10篇，其中SCI、EI、ISTP收錄8篇，SCI期刊錄用1篇，ASME國際會議錄用1篇，待發表論文5篇。申請發明專利4項，實用新型專利2項，另有2項專利正在申請。培養畢業碩士研究生2名，并另有2名研究生開始相關的后續研究。圓滿完成了本項目預定的研究目標與任務，并超額完成了攔污對泵站運行影響的研究。