2 Гидравлический расчет трапецеидального

КАНАЛА ПРИ НЕРАВНОМЕРНОМ ДВИЖЕНИИ

2.1 Данные для расчета

Расход воды в канале равен номеру варианта. Из предыдущей задачи принимаются значения нормальной глубины h, ширины канала по дну b, коэффициенты m и n, уклон дна канала i. Глубина воды на ПК₀ приводится в исходных данных к задаче в таблице 2.1.

2. Состав расчета

Определить тип кривой свободной поверхности на участке канала от ПК₀ до ПК_П при пропуске нормального расхода Q.

Построить продольный профиль трапецеидального канала с участком неравномерного движения в масштабах М_г1:20000; Мв1:50 (рис.2.3, 2.4, 2.5).

2. Общие положения

Для того чтобы определить тип кривой свободной поверхности потока в русле, необходимо знать уклон русла i , критический уклон русла и следующие глубины: глубину равномерного движения - к₀ , критическую глубину потока - h_Kp и глубину потока на пикете (ПК₀) - hi. Далее из соотношения глубин выбирается тип кривой свободной поверхности потока.

В открытых призматических руслах при неравномерном движении, в зависимости от величины уклона дна и условий протекания потока в начале и в конце рассматриваемого участка, может образовываться ряд форм свободной поверхности потока.

Наименование	Вторые ци(							)ры вариантов
	0	1	2	3		4	5		6	7		8	9
Глубина воды h 1 на ПК0, м	0,7 ho	1,2 ho	0,8 ho	1,3 ho		0,6 ho	1,4 ho		0,65 ho	1,25 ho		0,75 ho	1,35 ho
Номер пикета ПКП	40	45	48	50		53	55		58	60		62	65
Способ расчета кривой свободной поверхности	Б.А. Бахметев				В.И. Чарномский						Н.Н. Павловский

При прямом уклоне дна i>0.

1. Первый случай.

Если уклон дна русла i меньше критического уклона i_Kp (i< i_Kp), т.е. глубина равномерного движения потока h₀ больше критической глубины h_Kp (h₀> h_Kp), существуют три вида кривых свободной поверхности: в зоне а - кривая подпора at, в зоне b - кривая спада b_t, в зоне с - кривая подпора - c_t (рис. 2.1).

^ai - К > ^ho > ^hKp ;

^bi^{- h}o > ^hi > К;

^C1 ^{- h}0 > ^Ккр > ^К .

Рисунок 2.1 - Кривые свободной поверхности при h₀> h_Kp

(2.1)

2. Второй случай.

(2.2)

Если уклон дна русла i больше критического уклона i_Kp (i> i_Kp), т.е. глубина равномерного движения потока h₀ меньше критической глубины h_Kp (h₀ < h_Kp), существуют три вида кривых свободной поверхности: в зоне а - выпуклая кривая подпора a₂, в зоне b -вогнутая кривая спада b₂, в зоне с - выпуклая кривая подпора - c₂ (рис. 2.2).

^а2^- К > К > ^ho; ^b2 ^- К > ^К >^ho; ^C2 ^{- h}p > ^h0 > ^hl .

Рисунок 2.2 - Кривые свободной поверхности при h₀ < h_Kp

3. Третий случай.

Если уклон дна русла i равен критическому уклону i_Kp (i= i_Kp), т.е. глубина равномерного движения потока h₀ равна критической глубине потока (h₀= h_Kp), существуют следующие виды кривой свободной поверхности: в зоне а - кривая подпора а₃, в зоне с - прямая подпора (или кривая подпора малой кривизны) с₃.

^аз ^- К > ^hKp = ^ho;

(2.3)

С3 ^{- К} {ho = ^Ккр .

При горизонтальном русле i=0 и обратном уклоне

дна i<0

В зоне b - выпуклая кривая спада типа b₄ - К > h_p ; В зоне с - вогнутая кривая подпора типа с₄ - h_l {h_Kp .