Приклад розрахунку
Визначити підбором і побудовою графіка К = f (h) використовуючи «показовий закон» і провівши розрахунок по відносному гідравлічному радіусу, нормальну глибину і середню в перетині швидкість протікання потоку при рівномірному русі в руслі трапецоидального поперечного перетину, ширина по дну якого b = 1 м, коефіцієнт заставляння укосів т = 1, подовжній ухил дна i = 0,002, коефіцієнт шорсткості русла п = 0,0225, а розрахункова витрата Q = 0,815 м3/с.
Рішення
а) Спосіб підбору:
1.
2. Приймаємо h1 = 0,21 м, тоді
по табл. W1 = 11,7 м/с і К1 =щ1W1 = 0,25 · 11,7 = 3 м3/с, тобто К1 < К0.
3. Приймаємо h2 = 0,44 м і h3 = 0,82 м і обчислюємо відповідні значення щ2 і щ3. ч 2 і ч 3, R2 і R3 потім знаходимо W2 і W3 і підраховуємо К2 і K3.
Результати обчислень зводимо в табл. 10.
Таблиця 10
|
|
|
|
|
|
|
|
0,21 0,44 0,82 |
0,25 0,63 1,49 |
1,59 2,24 3,32 |
0,16 0,28 0,45 |
11,7 17,7 25 |
3 11,2 37,3 |
Отже, h2< h0 < h3.
-
Приймаємо h4 = 0,57 м, тоді
ω4 = (1 + 1·0,57) · 0,57 = 0,89 м2; χ 4 = 1+2,83· 0,57 = 2,61 м;
м,
W4
= 20,4 м/с;
К4 = 0,89 ·20,4 = 18,2 м3/с; отже, h0 = h4 = 0,57 м;
б) Побудова графіка К = f (h).
Як і у попередньому випадку, знаходимо розрахункове значення витратної характеристики До, призначаємо глибини h1 = 0,21 м; h2 = 0,44 м; h3= 0,82 м, і обчислюємо відповідні значення
;
;;
;
по таблиці 9 знаходимо
Wn і
підраховуємо
Кn
=ωnWn
Результати обчислень
зводимо в таблицю 10.
Будуємо графік К
= f
(h).
і по графіку знаходимо
глибину, відповідну Ко=
18,2 м3/с (рис. 2).
Рисунок 2
З графіка виходить, що h0 = 0.57 м, тоді
в) Використання «показового закону».
Як і в попередніх випадках, знаходимо
приймаємо глибини h1 = 0,44 м, h2 = 0,82 м і обчислюємо відповідні значення витратних характеристик К1 = 11,2 м3/с; К2 = 37,5 м3/с.
Знаходимо
Визначаємо
Як і в попередньому прикладі, обчислюються ω0 и V0.
г) Розрахунок по відносному гідравлічному радіусу.
2. Обчислюємо параметр Ψг.н
3.
4. По таблиці 3 величина
.
= 0,34 м.
-
--
-
По таблиці 4 (при т = 1)
= 1,6 · 0,34 = 0,55 м.
7.
8.
