is technische hydromechanica, vnl. stromingsleer, in verband met waterbouwkundige werken.
De Oudheid kende reeds uitgebreide kunstwerken voor irrigatie, o.a. in Egypte, Mesopotamië en het Romeinse Rijk, terwijl ze ook in China, Indië en Peru niet ontbraken. De moderne bloei dateert van de Europese Renaissance. Enkele beoefenaren zijn: L. da Vinci, Torricelli, Stevin, Bernoulli, Euler, de Chézy (1775), Darcy (1856), Bazin (1870), Th. v. Karman (1930).
Het wiskundig apparaat kent zowel formules als grafische behandeling. In gesloten leidingen of open kanalen pleegt men daarbij de druk- en stromingstoestand voor te stellen door twee hulplijnen boven het verloop van de stroomdraad af te zetten:
1. De hydraulische druklijn of piëzometrischniveau-lijn is de meetkundige plaats van de punten, die op een afstand gelijk aan de drukhoogte p/qg boven de plaats, waar de druk p in de vloeistof heerst, zijn uitgezet.
2. De energielijn ligt op een afstand v2/2g, de snelheidshoogte, boven de vorige .
De gemiddelde snelheid v is debiet/natte doorsnee; de dichtheid Q en de zwaartekrachtversnelling g hebben de gewone betekenis. Verder wordt nog ingevoerd de hydraulische straal R — natte doorsnee/natte omtrek en het verhang I van de druklijn, samenvallend met de waterspiegel bij een eenparige beweging in open kanalen.
Bij afwezigheid van wrijvingsverliezen geldt de wet van Bernoulli en is de energielijn horizontaal, zodat bijv. bij een geleidelijke vernauwing de drukhoogte evenveel afneemt als de snelheidshoogte toeneemt). Bij plotselinge doorsneeveranderingen, vooral verwijdingen, treden, evenals bij scherpe bochten, energieverliezen door wervelvorming op, die men kwantitatief in rekening weet te brengen.
De wrijvingsverliezen bij constante doorsnee en stationnaire stroming worden meest berekend met de formule van de Chézy. v = C√RI. Bij niet eenparige beweging is hierin I het verhang van de energielijn.
De empirische constante C loopt van ongeveer 40 m½sec-1 bij lage waarden van het getal van Reynolds tot ruim de dubbele waarde bij zeer hoge Reynolds, maar hangt ook van de ruwheid der wanden af. Er zijn grafieken voor.
Voor de evenwichtsdiepte h, van een brede rivier bij debiet q per m breedte en verhang I geeft de formule van de Chézy: q = he . C √heI. Met deze formule overziet men, hoe bij constante breedte en debiet de diepte verandert met het verhang. Bovendien kan men door vergelijken van de er uit opgeloste waarde voor de snelheid (q\he) met de hieronder vermelde golfsnelheid het stromingstype vaststellen.
Wordt, door plaatselijk sterk verhang of geringe diepte, de snelheid groter dan √gh, dan gaat het water schieten in plaats van stromen; dit impliceert, dat evenwichtsverstoringen (golven) zich niet meer stroomopwaarts kunnen voortplanten. Bij geleidelijke vermindering van het verhang of toeneming van de diepte kan schietend water weer in stromend overgaan met het merkwaardige verschijnsel van de watersprong; het waterniveau stijgt hierbij abrupt. In een ongevulde wasbak kan men gewoonlijk zo’n watersprong zien als een wal op ca 1 dm rondom de invallende straal.
Tot de hydraulische kunstwerken behoren o.a. de overlaten, die onderscheiden worden in lange en korte, naar de breedte van de drempel, en volkomen en onvolkomen, naarmate het benedenwater lager of hoger dan boven de kruin staat. Hun debiet wordt gegeven door formules van de vorm: q = mh √J2g (H-h), waarin m een empirische coëfficiënt dicht bij i is, H de hoogte (eigenlijk de energiehoogte) van het bovenwater boven de kruin en h die van het benedenwater.
Ook de vullingstijd van sluiskolken, de druk op sluisdeuren, de meesleping van grint en zand, de invloed van golven, enz. worden in de hydraulica berekend, terwijl men zich voor kostbare grote werken op modelproeven baseert. Zowel dit onderzoek als het onderwijs in de hydraulica wordt aan de technische hogescholen, bijv. in Delft, beoefend.
Lit.: W. Kaufmann, Angewandte Hydromechanik I, II (Berlin 1931, 1934); R. W. Powell, Mechanics of liquids (New York 1941); H. Rouse, Elementary Mechanics of Fluids (New York 1946); Idem, Engineering Hydraulics (New York 1950); Ch. Jaeger, Technische Hydraulik (Basel 1949).
