5. Построение кривой свободной поверхности по методу б. А. Бахметева.

Для призматических русел с прямым уклоном дна допускается в предварительных расчётах считать движение жидкости неравномерным установившемся. Тогда решения дифференциальных уравнений движения сводятся к определению глубин воды в определенных створах. С учётом принятия постоянными и равными их среднему значению между двумя сечениями величин гидравлического показателя русла (x) и характеристики изменения удельной кинетической энергии вдоль потока (j), определение кривой свободной поверхности воды выполняется с использованием функций Б. А. Бахметева:

,

где i_д- уклон дна канала; l- длина бьефа (расстояние между створами),м; h₀- нормальная бытовая глубина (глубина воды в нормальном створе),м; - относительные глубины воды при h_н- глубина в начале бьефа, м; h_к- глубина в конце бьефа, м; - характеристика изменения удельной кинетической энергии вдоль потока:

- коэффициент Кариолиса ;

С- коэффициент Шези (скоростной множитель);

g- ускорение свободного падения;

В- ширина по верху при бытовой глубине.

- функция Б. А. Бахметева,

где х- гидравлический показатель русла

(или )

Расчёт выполняется в следующей последовательности:

- определяется нормальная бытовая глубина h₀ и глубина в конце бьефа при стабилизации уровня h_k;

_- определяется относительная глубина ;

- находится значение функции Бахметева Ф( ) для определенного значения x;

- рассчитывается значение характеристики изменения кинетической энергии потока j и значения (1-j);

- определяется отношение ;

- подбирается сочетание и Ф ( ) для определённого значения х;

- определяют глубину воды h=h_н= .

Расчёт ведут пошагово по расчётным сечениям считая х и постоянными в пределах бьефа, а - переменной.

Результаты вычислений представляют в табличной форме и в виде графика кривой свободных поверхностей воды в бьефе по длине бьефа.

6. Определение отметок установок датчиков.

Положение установок датчиков уровней определяется положением кривой свободной поверхности воды в зависимости от следующих факторов:

- режима движения воды и отметок стабилизированных уровней ВБ и НБ рассматриваемого бьефа;

- величины погрешности стабилизации уровней , которая определяется типом регулятора, типом датчика и диапазоном уровненых режимов;

- величины волновых процессов в бьефах;

- величины бытовой глубины потока h₀ и величиной расхождения h_н к h₀;

- количеством одновременно включающихся потребителей и величиной расчётного расхода мгновенно - включающегося потребителя , а также скоростью сработки регулирующего объёма и времени добегания от верхнего перегораживающего сооружения до потребителя;

- из условия минимума командных горизонтов и т. д.

С учётом выше изложенного принимаем см, а отметки установок датчиков:

в начале бьефа ;

в контрольном створе ;

в конечном створе ; .