1. Проектирование поперечного профиля сбросного канала

Вычерчивается в масштабе 1:100 поперечный профиль сбросного канала с указанием всех известных параметров и их величин с единицами измерения.

2. Расчет сбросного канала на неравномерное движение

Дано:

Q₀^ск, i_ск, n = 0,017, m = 1, ω₀^ск, χ₀^ск

b₀^ск, h₀^ск, R₀^ск, B₀^ск, C₀^ск, υ₀^ск

Глубина у подпорного сооружения:

Найти: 1) критическую глубину - h_кр^ск,

2) параметры кривой свободной поверхности - l_i и h_i

Расчет

Определим критическую глубину для трапецеидального русла сбросного канала h^ск_кр.

Рассчитаем вспомогательную функцию :

= , (2.1)

где α – коэффициент Кориолиса, α = 1; g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

_{Графический способ}

Вспомогательную функцию рассчитываем в табличной форме

Таблица 2.1 – Примерная таблица для расчета вспомогательной

функции для сбросного канала

№п/п	hкрск, м	ω, м2	ω3	B, м	ω3/B
1
2
3	0,5·h0ск				≈Аск
4
5

По результатам таблицы строим кривую и по расчетному значению числа А, снимаем с нее искомое графическое значение критической глубины.

Рис. 2.1 - Графическая зависимость = f( )

для сбросного канала

Математический способ

Проверим критическую глубину по формуле для трапецеидального сечения:

(2.2)

где - вспомогательная функция; - критическая глубина для прямоугольного русла, м.

(2.3)

где q - удельный расход, м³/с.

-удельный расход определяется по формуле

(2.4)

(2.5)

Графическое и математическое значения должны быть приблизительно равны: ≈

2.1 Выбор типа кривой свободной поверхности

Выберем случай возникновения кривой свободной поверхности сравниваяглубины h₀, h_кр, h_ф.

Т.к. h₀>h_кр, то в потоке возникает случай I [14]

Т.к. h₀>h_ф>h_кр, то образуется кривая спада b_I (рис. 2.2)

Рис. 2.2 - Кривая свободной поверхности типа b_I (кривая спада)

2.2 Метод фрагментов

Разбиваем кривую свободной поверхности на фрагменты.

Число фрагментов N = 4-6 шт. Принимаем 5 фрагментов.

Глубина в начале потока:

, м (2.6)

Конечная глубина:

, м (2.7)

Приращение:

(2.8)

Глубина воды в каждом фрагменте определяется по следующим формулам:

(2.9)

(2.10)

(2.11)

(2.12)