1.3. Определение напора (подпертой глубины) h перед водопропускной трубой

Напор H определяется только для варианта задания, в котором есть водопропускная труба, т.е. для Задания 2/2.

Ширина водопропускной тубы b₁ известна (см.прил.2).

Расчет проводится с использованием формулы расхода неподтопленного водослива с широким порогом. Подобное решение правомочно благодаря аналогии работы водослива с широким порогом с дорожными водопропускными трубами и малыми мостами [4].

Q = 12 м³/с m = 1.5

m₁:=0.33

Коэффициент расхода водослива

Ш

b₁:=2

ирина водопропускной трубы, м

Коэффициент Кориолиса, который может быть принят в данном расчете 1.1 [2] α :=1.1

H₀ = 2.564 м _­­­

= 0.533 м/с

H = 2.548 м

1.4. Определение значения критической глубины hк

Критическая глубина h_к в русле трапецеидальной формы определяется с помощью основного уравнения критического состояния потока [4]. Это равенство имеет место лишь при единственном значении глубины – при h_к, чем можно воспользоваться для нахождения ее значения.

Здесь и далее продолжаем разбирать расчет на примере варианта Задания 2/1.

h:=0.4,0.5.. 1.0

Зададимся значениями м.

b=4.941 (из п.1.2 – для Задания 2/1; из исходных данных – для Задания 2/2).

Ширина русла по свободной поверхности B(h):=2·m·h+b.

Для определения площади живого сечения ω, смоченного периметра χ, гидравлического радиуса R и коэффициента Шези C воспользуемся формулами, приведенными в п.1.2.

Запишем

как вектор С

h = ω(h) = B(h) = C(h) =

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

1

2.216

2.845

3.505

4.194

4.913

5.662

6.441

1.773

3.577

6.385

10.475

16.152

23.754

33.65

6.141

6.441

6.741

7.041

7.341

7.641

7.941

36.553

37.99

39.194

40.231

41.144

41.96

42.699

36.553

37.99

С:= 39.194

40.231

41.144

41.96

42.699

k:=7

, где k – число строк в таблице.

C_c= 39.967

α =1.234

Для определения значения h_к воспользуемся данными этой таблицы. Обозначим значение через F. Выпишем из таблицы значение F₁, чуть меньше, а F_2, чуть больше отношения и соответствующие им значения h₁ и h₂.

Если максимальное табличное значение окажется меньше отношения , необходимо поступить также, как делали это в п.1.2, решая аналогичную проблему для расходной характеристики K.

F₁ : =16.152 F₂ : =23.754 h₁: =0.8 h₂ : =0.9

h_к = 0.826 м.

Для наглядности построим график функции :=f(h).

Чтобы построить график, надо выполнить такие же действия, как при построении графика K=f(h) при определении значения h₀, см. п. 1.2.

Рисунок 2