Решение. По формуле (П.3.5) определяют расходную характеристику К0,

С

соответствующую нормальной глубине:

K0

2

28,3м3/с.

0.005

Безразмерный показатель С вычисляют по формуле

С

b2,67

,

(П.3.13)

n K0

где b n – заданные вел ч ны ширины канала понизу и коэффициента шерохо-

ватости.

бА

Для сходных данных

2,67

С

1,2

2,54.

и 0,0225 28,3

Э h

Q2

,

(П.4.1)

0

2 g 2

где h – глубина, м; – коэффициент Кориолиса; Q – расход в русле (канале),

м3/с; g – ускорение свободного падения, м/с2; – площадь живого сечения, м2.

Порядок расчёта:

И

С

2

Q2

0

h, м

(b m h) h, м

, м

Э, м

2 g 2

h1

1

…

Э1

h2

2

…

Э2

h…

…

…

Э…

найти

…

Эn

hn

n

Пр мер выч

слен

я. Дано: расход Q = 12 м3/с, ширина канала по дну

b = 3 м, m = 2. Необход мо

критическую глубину hк.

бА

Таблица П.4.2

Пр мер расчёта удельной энергии сечения

h, м

(b m h) h, м

Q2

, м

Э, м

0

2 g 2

1

2

3

4

0,90

4,32

0,4326

1,3326

0,91

4,39

0,4196

1,3296

0,92

4,45

0,4072

1,3272

0,93

4,52

0,3952

1,3252

0,94

4,59

0,3837

1,3237

1

2

3

4

0,95

4,66

0,3726

1,3226

0,96

4,72

0,3619

1,3219

0,97

4,79

0,3516

1,3216

0,98

4,86

И

0,3417

1,3217

Д

0,99

4,93

0,3321 1,3221

1,00

5,00

0,3229

1,3229

Решение. Задаются значениями глубин и определяют соответствующее

им значение

удельной

энергии

сечения

по формуле (11). Расчёт –

в табл. П.4.2.

По

полученным данным

строят график

зависимости

С

и

б

Агроскина

Рис. П.4.1. График зависимости удельной энергии

Э сечения от глубины

2. Метод проф. И.И.

.

Одним из наиболее простых способов определения критической глубины

с использованием эмпирического выражения является метод

. . Агроскина:

h

h

n 0,105 2

(П.4.2)

1

,

к

кр

3

n

b

И

где n – безразмерный показатель, определяемый по формуле (П.4.3) при задан-

ных величинах коэффициента заложенияДоткоса m и ширины канала понизу b;

hкр – приближённо вычисленная критическая глубина, определяемая из выраже-

ния (П.4.4).

n

m hкр

;

(П.4.3)

h

3

Q

2

,

(П.4.4)

кр

g b2

глубину:

С

3

h 3

1,1 102

1,08 м.

кр

9,81 32

Подставляют полученную приближённую глубину в формулу (П.4.3) и

определяют безразмерный показатель n:

ина

n

2 1,08

0,72.

Тогда кр т ческая глу

по формуле (П.4.2) будет равна

0,72

2

глубины

0,82 м.

hк 1,08 1

0,105 0,72

3

3. Определен е кр тической

в прямоугольных трапецеидаль-

ных руслах по граф кам.

А

Для определения критической

Q

при помощи графиков необходимо

предварительно вычислить параметр

.

b

2

b

в трапецеидальном и прямоугольном руслах при

Q

1

b

2

b

С

b

Пример вычисления.

Дано: расход Q = 12 м3/с, ширина понизу b = 3 м,

коэффициент откоса m = 2. Необходимо найти критическую глубину hк.

Решение. Вычислим параметр

Q

=

12

0,77 1.

b2

b

32

3

при

m

hк

Пограф ку(см.р с.П.4.2)

=2находимотношение

,котороеравно0,31.

Кр т ческую глу ну вычисляют из отношения

hк

0,31 3 0,93 м.

бА

Д

Рис. П.4.3. График для определения критической глубины

И

в трапецеидальном и прямоугольном руслах при

Q

1

b

2

b

Пример вычисления. Дано: расход Q = 10 м3/с, ширина канала понизу

b = 2 м, m = 2. Необходимо найти критическую глубину hк.

Решение. Вычисляют параметр

Q

=

10

1,77.

b2

22

b

2

Q

1.

b2

b

hк

Пографику(см.рис.П.4.3)приm=2находятотношение

,котороеравно0,51.

b