城市中的排水管道或有顶盖的渠道，通常是处在明渠流状态。随着降雨强度增强，排水管道流量增大，管内水位逐渐上升，超过了管顶，由无压流状态转变为有压流状态，或者叫做明流转变为满流。而后随着降雨强度的减弱，管内流量减小，管道水面逐渐下降，低于管顶，出现无压流或明流。这样由无压明流到有压满流，又由有压满流转变为无压明流，无压流和有压流的交替出现，给计算带来困难。明渠流的特点是有自由水面，即水面和大气连接，压力近似满足静水压力假设，而有压满流不存在自由表面，压力也不再满足静水压力假设。因此明渠过渡流和有压管道过渡流是完全不同的两种水流状态。计算管道或明渠过渡流中，如果遇到明满交替流时，由于明流和满流控制方程的不同，且明满流的界面不固定，给计算带来很大的困难。

明渠过渡流和明满交替过渡流的数值模拟问题一直是城市排水管网模拟以及长距离采用管道和渠道连接输水模拟过渡流中的一个重点和难点。正是模拟的重要性和困难，许多学者对明满流交替流进行了研究。比较一维有压排水管网和无压明渠的连续性方程和运动方程，经过一定的变形与假定，就会发现有压管道过渡流控制方程和明渠过渡流控制方程形式上是完全相同的。采用Perissrnann窄缝假设，则可以形成既可以计算有压流，又可以计算自由表面流以及过渡流的统一数学表达式和处理方法。

注：本文参考大连理工大学某博士论文，版权归原作者。