1.1.6. Определение минимальной глубины на втором участке при минимальном расходе

Дано

Расход: Qмин.,м3/с	26,6
Уклон дна: i2	0,0003
Грунт	Легкий суглинок
Расчетное сцепление Грунта Срасч,Па	0,15 105

Определяем минимальный расход по формуле (см. данные)

м³/с

В соответствии с грунтом по таблицам п.1 и п.2(1) принимаем коэффициент откоса m=2 и коэффициент шероховатости n=0,020.

Участок № 2

Расчет ведем способом Агроскина

Вычисляем вспомогательную функцию:

F(R_г.н.)=( )

По таблице п.VII(2) учебника определяем 4m₀=9,888, тогда

F(R_г.н.)=() =155,3

По таблице п.VI(2) при известном значении F(R_г.н.)=(CR^2,5)=155,3 и n=0,020 определяем геометрически наивыгоднейший радиус R_г.н.=1,536м

Вычисляем отношение известной величины b ширины канала к R_г.н. Величину b принимаем равной 11м (см. выше п 1.1.1)

= =7,16

Далее по таблице п.VII(2) при =7,16 и m=2 определяем путем интерполяции =1,141

отсюда получаем:

h_0мин=1,141 R_г.н.=1,193 1,536=1,83м

Проверяем канал на размыв: находим среднюю скорость в канале:

= =0,99м/с

Где 26,8м²

Допустимую скорость определяем по таблице п.16.3(2) в зависимости от величины расчетного сцепления грунта и полученной глубины канала - при C_расч.=0,15 10⁵Па и h_0мин=1,83м получаем V_доп.=1,3м/с

Т.к,V_ср.мин< V_доп. т.е. рассчитанная средняя скорость ниже допустимой, то канал не размывается.

Окончательно принимаем:

Участок №1:

b=11м, h₀=2,0м, h_0max=2,13м, h_0min=1,78м,

Участок №2:

b=11м, h₀=2,078м, h_0max=2,32м, h_0min=1,83м,

На миллиметровке в неискаженном масштабе строим поперечное сечение двух участков магистрального канала MK – рисунок 3.

1.1.7.Определение критической глубины и критического уклона канала при нормальном расходе

Дано

Расход: Qнорм.,м3/с	38
b,м	11
n	0,020
m	2

Расчет ведем по формуле:

По формуле , где

h_кр – критическая глубина в прямоугольном русле

1,1м,

Где коэффициент кинетической энергии,

=

Определение критического уклона по формуле:

,

Где

площадь поперечного сечения канала при критической глубине

²

смоченный периметр

гидравлический радиус

По таблице п.VI учебника при R_кр=0,899 определим =46,3

Тогда

1.1.8.Анализ и расчет кривой свободной поверхности на первом участке магистрального канала мк

Данные

=

=

Q_норм=38м³/с, m=2, n=0,20

Для анализа используем уравнение

= ,

где

) – расходная характеристика при неравномерном движении,

– расходная характеристика при равномерном движении,

П_к – параметр кинетичности

В зависимости от конкретных условий кривые свободной поверхности могут иметь различные особенности.

> – кривая II типа.

Рассмотрим зону а:

Для анализа знака числителя сравниваем глубины – текущую h и нормальную h₀

h>h₀ , k>k₀ , тогда <1

Для анализа знака знаменателя сравниваем глубины – текущую h и критическую h_кр

Т.к. h>h_кр , то в пределах рассматриваемой кривой П_к<1

Исходя из вышеизложенного:

= = >0 глубины вдоль потока возрастают – образуется кривая подпора IIa. См. рис.4 - кривая подпора IIa.

Назначаем граничные глубины:

Рассчитываем длину кривой подпора методом Чертоусова (при х=4). Расчет сводим в таблицу №3

Использованные формулы:

- площадь поперечного сечения кагала

- ширина на поверхности воды в канале

- смоченный периметр

Отношение определяется по таблице п.VI учебника.

График кривой подпора – Рисунок 4

Проверка: