2. Спряження б'єфів при нерівномірному русі

Гідротехнічні споруди і різка зміна похилу дна поділяють русло на верхній та нижній б'єфи. У місцях сполучення б'єфів має місце нерівномірний рух. Як відомо, він здійснюється за допомогою відповідних форм кривих вільної поверхні потоку. Так, при і₀< і_крмаємо криві типу Іа, Iб, Iв (рис. З.а), а при >,- IIа, IIб, IIв (рис. З.б).

При виконанні цієї розрахунково-графічної роботи визначають форму та тип вільних поверхонь потоку у прямокутному руслі, що складається з трьох ділянок з різними похилами (друга ділянка вважається досить довгою, такою, щоб на ній встановився рівномірний рух); малюють схему сполучення з зазначенням типів кривих вільної поверхні.

Рис. 3. Типи кривих вільної поверхні

2.1. Порядок виконання робота

2.1.1. Вибирають вихідні дані (табл. 2). Витрата.

2.1.2. Визначають критичну глибину у руслі:

2.1.3. Розраховують значення критичного похилу:

Значення знаходять по

Де:

2.1.4. Порівнюючи значення критичного похилу з вихідними, встановлюють стан потоку і взаємне розташування ліній критичної і побутової глибини на всіх ділянках русла. Якщо і₀> і_кр, то h₀<h_кр; якщо і_а< і_кр, то h₀>h_кр.

2.1.5. Визначають форму та тип кривих вільних поверхонь потоку на ділянках з нерівномірним рухом. Креслять схему спряження потоку з вказівкою типів кривих вільної поверхні потоку.

Таблиця 2

Параметри	b
Значення

3. Гідралічний розрахунок швидкотоку.

Швидкоток - це русло з похилом дна більшим за критичний і₀> і_кр(рис. 4). Внаслідок цього на швидкотоці рух потоку має місце з глибиною, меншою за критичну, стан потоку - бурхливий. При великих швидкостях потоку частки повітря перемішуються з водою і потік стає двофазним. Збільшення об'єму води (за рахунок повітря) приводить до збільшення глибин у живих перетинах. Це збільшення глибин враховується заміною (у розрахунках) на більший коефіцієнт шорсткості русла. Для правильного визначення побутової глибини на швидкотоці коефіцієнт шорсткості п повинен бути збільшений в а разів в залежності від похилу. Розрахунковий коефіцієнт шорсткості п_а= а-п, де а –коефіцієнт аерації, залежний від похилу дна русла: