2.1 Данные для расчета

Расход воды в канале равен номеру варианта. Из предыдущей задачи принимаются значения нормальной глубины h, ширины канала по дну b, коэффициенты m и n, уклон дна канала i. Глубина воды на ПК₀ приводится в исходных данных к задаче в таблице 2.1.

Таблица 2.1- Исходные данные к расчету канала при неравномерном движении воды

Глубина воды h1 на ПК0, м	0,75h0
Номер пикета ПКn	62
Способ расчета кривой свободной поверхности	Н.Н. Павловский

2. Состав расчета

Определить тип кривой свободной поверхности на участке канала от ПК₀ до ПК_П при пропуске нормального расхода Q.

Построить продольный профиль трапецеидального канала с участком неравномерного движения в масштабах М_г1:20000; Мв1:50

Типы кривых: a₁- h₁ >h₀ >h_kp; b₁- h₀ >h₁ >h_kp; c₁- h₀ >h_kp >h₁

Где a₁, c₁- кривые подпора, b₁-кривая спада

Расчет критической глубины

Задаемся глубинами от 0,25 до 1,05 с шагом 0,40 метра для площади живого сечения трапецеидального канала

Таблица 2.1.1- Ведение расчетов

, м	, м2	, м	, м3
0,25	2,06	8,5	8,74	1,02	40,5
0,65	5,62	9,3	177,5	19,08
1,05	9,50	10,1	857,37	84,88

; Q = 19 м/с; g = 9,8 м/с²

По данным таблицы 2.1.1 строится график . По оси абсцисс графика откладывается значение , восстанавливается перпендикуляр к кривой . Пересечение кривой и перпендикуляра дает значение искомой критической глубины h_кр. h_кр =0,91 м

Определение типа кривой

h₁= 0,75h₀=1,9 м; h_кр= 0,91 м; h₀= 2,55 м;

h₀ >h₁ >h_kp;

b₁- h₀ >h₁ >h_kp – кривая подпора

2. Общие положения

Для того чтобы определить тип кривой свободной поверхности потока в русле, необходимо знать уклон русла i и следующие глубины: глубину равномерного движения - h₀ , критическую глубину потока – h_кp и глубину потока на пикете (ПК₀) – h₁. Далее из соотношения глубин выбирается тип кривой свободной поверхности потока.

В открытых призматических руслах при неравномерном движении, в зависимости от величины уклона дна и условий протекания потока в начале и в конце рассматриваемого участка, может образовываться ряд форм свободной поверхности потока. В настоящее время при расчете открытых русел на неравномерное движение пользуются интегральными методами (Н.Н. Павловского и Б.А. Бахметева), а также методом конечных разностей - В.И. Чарномского. При расчете канала в данном курсовом проекте используется метод Н.Н. Павловского

2.3Метод Н.Н. Павловского

Расстояние между сечениями с глубинами h₁ и h₂ определяется по зависимости (2.4) для случая i>0:

(2.4)

где- расстояние между сечениями 1 и 2, м ;

а - вспомогательная величина;

Z₁, Z ₂ -расходные характеристики соответственно для глубин потока h₁ , h₂;

φ(Z₁); φ (Z₂) - функции Н.Н.Павловского (приложение 1).

Вспомогательная величина а находится из следующих зависимостей:

если h₁ >h₂ , а = (2.5)

если h₁ >h₂ , а = (2.6)

Расчет кривой свободной поверхности потока ведется в табличной формуле (табл. 2.2).

2.4 Ход расчета

Таблица 2.2 - Расчет кривой свободной поверхности

методом Н. Н. Павловского

Расчетные формулы			Глубины
			2,55		2,35			2,15		1,95			1,75			1,55			1,35			1,15			0,95
1	, м2	26,9		24,3			21,8			19,4		17,1			14,8			12,6			10,5			8,5
2		15,14		14,58			14,02			13,46		12,9			12,34			11,78			11,22			10,66
3		1,7		1,6			1,5			1,4		1,3			1,1			1,06			0,9			0,7
4	, м0,5/с	43,5		43,1			42,6			42,2		41,7			40,6			40,3			39,3			37,7
5	, м3/с	1525,6		1324,7			1137,3			968,6		813,1			630,2			522,7			391,4			268,1
6		0,96		0,83			0,71			0,61		0,51			0,39			0,33			0,24			0,16
7		0,027		0,027			0,026			0,026		0,026			0,025			0,025			0,024			0,022
8	, м	13,1		12,7			12,3			11,9		11,5			11,1			10,7			10,3			9,9
9		0,664		0,645			0,586			0,528		0,458			0,379			0,336			0,235			0,159
10		0,65				0,60			0,50		0,50			0,40			0,30			0,45			0,40
11	, м	554,6				400			270		233,3			205			80			54			53,3

L=1850,2 м