3.1 液体的主要特性

水是一种实际液体，和其他物体一样，第一个特性就是具有质量。普通物理告诉我们，在大气压力下，温度4℃时水的密度最大，每立方米为1000kg。因在其他条件下，容重变化不大，所以，工程上水的容重γ均采用1000kg/m³。水的第二个特性是压缩性，即在外界压力作用下，水的体积随压力的增大而减小。压缩性常用压缩率来表示，水在20℃时的压缩率为46.5×10^-10m²/kg，就是说当水每增加一个大气压（10000kg/m²），体积减小为46.5×10^-10m²/kg×10000kg/m²=4.65×10^-5。因压缩量很小，所以，一般情况下可以把水视作不可压缩的物体。水的再一个特性是在水体自由面上作用有表面张力，因在一般水力计算中作用甚微，可以不予考虑。水是液体，易流动性很好理解，无需多加解释。这里需要着重说明的是与水流运动密切相关的一个重要特性—粘滞性。图3-1用流速仪测得的某渠道断面测流点沿垂线方向的流速分布，流速上大下小。

图3-1 某渠道断面流速分布图

设想在垂线上选取一微小水体abcd，因上表面流速大，下表面流速小，上下表面有一速度差，经一短暂时段Δt后，水体因相对运动而呈a′b′c′d′状。水体之所以能成a′b′c′d′状是水层之间相互牵制的结果，即各水层之间存在着力的作用，把水这种在运动状态下能够阻抗剪切变形的特性叫黏滞性。黏滞性对水流运动的影响很大。