1.4 Определение типа и построение кривой свободной поверхности

При проведении гидравлических расчетов неравномерного движения, например, при расчете кривых свободной поверхности, сопряжении бьефов, необходимо знать критическую глубину h_кр . Критическая глубина соответствует минимуму удельной энергии сечения и в общем случае определяется из уравнения:

α ≈1

Решив это уравнение найдем:

Критический уклон найдем по формуле:

– обычный канал.

Тип кривой а _I , кривая подпора.

Построение кривой свободной поверхности:

2

– относительные глубины – средняя кинетичность потока

φ(η) – определяется в зависимости от гидравлического показателя русла X и относительной глубины.

Определение:

h₁ =1,5 м h₂ =2,06 м С₁ =50,4 C₂ =52,3 B₁ =9,57 м B₂ =11,25 м χ₁ =10,5 м χ₂ =12,5 м

Гидравлический показатель русла:

Задаемся: h₁ =1,79 м h₂ =1,2 h₀ =1,8 м, тогда , φ(η₁ )=0,312 φ(η₂ )=0,301

Вычисления удобно свести в таблицу:

№	h1	h2	η 1	η2	X		φ(η1 )	φ(η2 )	l
0	1,8	1,8	1,2	1,2	3,7	0,037	0,301	0,301	0
1	1,79	1,8	1,193	1,2	3,7	0,037	0,312	0,301	172,6
2	1,78	1,8	1,187	1,2	3,7	0,037	0,315	0,301	268,2
3	1,77	1,8	1,18	1,2	3,7	0,037	0,323	0,301	411,9
4	1,76	1,8	1,173	1,2	3,7	0,037	0,331	0,301	555,6
5	1,75	1,8	1,167	1,2	3,7	0,037	0,339	0,301	699,3
6	1,73	1,8	1,153	1,2	3,7	0,037	0,357	0,301	1006
7	1,7	1,8	1,133	1,2	3,7	0,037	0,389	0,301	1514
8	1,67	1,8	1,113	1,2	3,7	0,037	0,427	0,301	2080
9	1,65	1,8	1,1	1,2	3,7	0,037	0,456	0,301	2493
10	1,6	1,8	1,067	1,2	3,7	0,037	0,553	0,301	3760
11	1,55	1,8	1,033	1,2	3,7	0,037	0,732	0,301	5817
12	1,507	1,8	1,005	1,2	3,7	0,037	1,231	0,301	10909

2. Расчет сбросного канала

Решив это уравнение найдем:

h=1,37 м b=4h=5,48 м ω=5,5h² =10,32 м² .