2. Построение кривой свободной поверхности

Для построения кривой свободной поверхности воспользуемся методом Бахметьева, который заключается в следующем:

• выбираем два сечения канала со значением глубины в первом сечении (причем ) и значением глубины h_k=h₂=1.5h₀=1,5*1,24=1,87(м) во втором.

• определяем шаг, для чего воспользуемся формулой (м)

• принимаем h₂=h_k=1,87=const, а значения изменяем в диапазоне с найденным шагом.

• находим площадь поперечного сечения выбранных сечений по известной формуле

(м²)

• определяем смоченные периметры по формуле

(м)

• находим гидравлический радиус из равенства , для обоих сечений

(м)

• рассчитываем по формуле Павловского коэффициент Шези

(м^0,5/с)

• находим ширину канала поверху и по формуле

(м)

• рассчитываем и - кинетичность потока в сечениях 1-1 и 2-2.

α = 1,1- коэффициент Кориолиса

- ускорение свободного падения

• находим как среднее арифметическое и

_{jср=0,5*(j1+j2)=0,5*(0,6275+0,6277)=0,6276}

• вычисляем расходные характеристики для сечений по формуле

• находим гидравлический показатель русла

• определяем относительные глубины (3,2)и (3,3)

• зная гидравлический показатель русла и относительные глубины сечений, воспользуемся [1, табл.9-3, стр.113], чтобы найти значения и

• вычисляем расстояния между сечениями по формуле

Находим расстояние между сечениями с выбранными глубинами. Результаты заносим в таблицу 4. По полученным данным строим в масштабе

кривую свободной поверхности [График 5].

Таблица4

h1, м	h2, м	w1, м2	w2, м2	x1,м	x2,м	R1,м	R2,м	C1	C2	B1	B2	J1	J2	Jср	k1, м3/c	k2, м3/c	x	ŋ1	ŋ2	φ(ŋ1)	φ(ŋ2)	l, м
1,807	1,87	11,577	12,1	9,71045	9,89	1,19	1,22	41,19	41,37	6,406	6,46948	0,062754	0,06277	0,0627609	520,631	553,547	3,58	1,4518	1,502	0,165	0,15	161,0
1,744	1,87	11,063	12,1	9,53226	9,89	1,16	1,22	41,01	41,37	6,343	6,46948	0,062734	0,06277	0,0627511	488,712	553,547	3,57	1,4011	1,502	0,185	0,15	333,7
1,681	1,87	10,557	12,1	9,35407	9,89	1,13	1,22	40,82	41,37	6,28	6,46948	0,062708	0,06277	0,0627382	457,784	553,547	3,57	1,3505	1,502	0,209	0,15	515,7
1,618	1,87	10,06	12,1	9,17588	9,89	1,10	1,22	40,62	41,37	6,217	6,46948	0,062675	0,06277	0,0627216	427,842	553,547	3,56	1,2999	1,502	0,237	0,15	707,0
1,555	1,87	9,5702	12,1	8,99769	9,89	1,06	1,22	40,41	41,37	6,154	6,46948	0,062633	0,06277	0,0627006	398,88	553,547	3,55	1,2493	1,502	0,273	0,15	917,0
1,492	1,87	9,0885	12,1	8,8195	9,89	1,03	1,22	40,20	41,37	6,091	6,46948	0,062581	0,06277	0,0626745	370,895	553,547	3,55	1,1987	1,502	0,341	0,163	1171,3
1,429	1,87	8,6147	12,1	8,6413	9,89	1,00	1,22	39,98	41,37	6,028	6,46948	0,062517	0,06277	0,0626423	343,88	553,547	3,54	1,1481	1,502	0,407	0,163	1451,4
1,366	1,87	8,1488	12,1	8,46311	9,89	0,96	1,22	39,75	41,37	5,965	6,46948	0,062438	0,06277	0,0626031	317,834	553,547	3,53	1,0975	1,502	0,507	0,163	1810,7
1,303	1,87	7,6909	12,1	8,28492	9,89	0,93	1,22	39,51	41,37	5,902	6,46948	0,062343	0,06277	0,0625557	292,752	553,547	3,53	1,0468	1,502	0,688	0,163	2359,2
1,302	1,87	7,6837	12,1	8,28209	9,89	0,93	1,22	39,50	41,37	5,901	6,46948	0,062342	0,06277	0,0625548	292,361	553,547	3,53	1,0460	1,502	0,688	0,163	2361,2