Результати розрахунків
№ з/п |
h0, м |
S, м2 3.1 |
χ, м 3,2 |
R, м 3,3 |
y, 3,7 |
C, м0,5/с 3,6 |
Q, м3/с 3,5 |
1 |
0 |
- |
- |
- |
- |
- |
0 |
2 |
1,0 |
7,0 |
9,47 |
0,739 |
0,225 |
41,5 |
2,49 |
3 |
1,5 |
12 |
11,7 |
1,03 |
0,195 |
44,8 |
5,46 |
4 |
2,0 |
18 |
13,9 |
1,29 |
0,195 |
46,7 |
9,55 |
5 |
2,5 |
25 |
16,2 |
1,54 |
0,195 |
48,3 |
15,0 |
6 |
3,0 |
33 |
18,4 |
1,79 |
0,195 |
49,7 |
21,9 |
7 |
3,5 |
42 |
20,7 |
2,03 |
0,195 |
51,0 |
30,5 |
8 |
4,0 |
52 |
22,9 |
2,27 |
0,195 |
52,1 |
40,8 |
9 |
4,5 |
63 |
25,1 |
2,51 |
0,195 |
53,1 |
53,0 |
Відповідь |
3,2 |
36,5 |
19,3 |
1,89 |
0,195 |
50,3 |
25,2 |
За даними 2-го і 8-го стовпців будуємо графік залежності Q = f (h0), представлений на рис. 12.4. З графіка за заданим значенням Qзад = 25 м3/с визначаємо шукане значення h0.шук = 3,2 м.
Рис. 12.4. Графік залежності Q = f(h0)
Підставляємо знайдене значення h0.шук у формулу (3.5) і визначаємо розрахункову витрату Qр. Порівнюємо розрахункове значення із заданим Qзад:
⋅100%
= 
⋅100%
= 
<1
.
Остаточно приймаємо глибину заповнення каналу h0 = 3,2 м. Загальна глибина каналу з урахуванням заданого перевищення позначки берм каналу над відміткою рівня води h'' = 0,6 м складе:
h' = h0 + h'' = 3,2 м + 0,6 м = 3,8 м.
Тоді з урахуванням закладення укосів m = 2 ширина каналу на рівні берм дорівнює:
b' = b + 2 m h' = 5 м + 2 · 2 · 3,8 м = 20,2 м.
Середня швидкість руху потоку води в каналі при знайденій глибині заповнення h0 = 3,2 м складе:
v = Q/S = 25/36,5 = 0,685 м/с,
що не перевищує значення максимальних нерозмивючих швидкостей (див. таблицю 3.1) для грунту, в якому прокладений канал.
Щоб уникнути розвитку кривої спаду і різкого збільшення швидкості потоку в некріпленому каналі вхідну частину перепаду виконаємо у вигляді водозливу з широким порогом. Ширину водозливу і всього багатоступінчастого перепаду приймаємо рівною ширині каналу по дну, bв = b п = b = 5,0 м. Спряжіння каналу з вхідною частиною перепаду в плані виконаємо плавним за типом конуса з кутом сходження стінок відносно осі споруди θвх < 25 ˚ (див. рис. 11.3, б). Коефіцієнт витрати такого водозливу m = 0,35 ... 0,36. Для подальших розрахунків приймемо m = 0,35. Визначимо висоту вхідного порогу cв. Для цього з формули (1.3') розрахуємо геометричний напір H на водозливі:
Визначимо довжину Lвх вхідної збіжної частини за типом конуса. Кут сходження стінок відносно осі споруди заздалегідь зазначемо, що θвх= 20о < 25о:
Lвх
= 
= 
= 20,9 м.
Приймемо
Lвх
= 20 м. Тоді кут сходження стінок складе:
= arctg 
= arctg
= 20,8
.
Довжина водозливу з широким порогом знаходиться в межах Lв = (2…10) H. Призначимо Lв = 4 · H = 4 · 2,15 м = 8,6 м. Приймаємо Lв = 9 м.
Остаточно приймаємо такі розрахункові параметри: глибина заповнення каналу h0 = 3,2 м; загальна глибина каналу h '= 3,8 м; ширина каналу на рівні берм b' = 20,2 м; ширина вхідної частини перепаду bв = b = 5 м, ширина перепаду bп = bв = 5 м; кут сходження стінок вхідної частини θвх = 20,8˚; довжина вхідної збіжної частини Lвх = 20 м; довжина водозливу з широким порогом Lв = 9 м, висота верхової грані порогу cв = 1,05 м; напір на водозливі H = 2,15 м; напір з урахуванням швидкості підходу H0 = 2,18 м.