Расчёт кривой свободной поверхности на быстротоке

Исследуя дифференциальное уравнение неравномерного движения в призматических руслах

(2.22)

где П_к - параметр кинетичности.

Метод В.И. Чарномского расчёта кривой свободной поверхности на водоскате быстротока.

1) h_n - последняя глубина на быстротоке принимается на 5% больше нормальной глубины, т.е. Промежуточные глубины рекомендуется задавать с интервалом 0,1 м;

2) т.к. Лоток прямоугольной формы и коэффициент откоса m=0;

3) т.к. Лоток прямоугольной формы и коэффициент откоса m=0;

4)

5) где R_n и R_n+1 — гидравлические радиусы, соответствующие соседним глубинам;

6) где n_a — коэффициент шероховатости с учётом аэрации потока;

7) где С_n и С_n+1 — коэффициенты Шези, соответствующие соседним глубинам;

8) где Q₀ — заданный расход воды, поступающий из подводящего канала;

9) де υ_n и υ_n+1 — соседние скорости в соседних сечениях;

10)

11) где Э — удельная энергия соответствующих сечений;

12) где Э_n и Э_n+1 — удельные энергии соседних сечений, причём в последующем сечении для данного типа кривой спада удельная энергия сечения больше, чем в предыдущем;

13)

14) l₁=0, т.к. Расчёт кривой свободной поверхности начинается с точки излома дна; последующие числовые значения длин l₂,l₃,... определяются путём наращивания, а именно: l₂=l₁+Δl₁, l₃=l₂+Δl₂ и т.д.

Таблица 2.6

	0.80	1.76	3.8	0.46		45.06		2.44			1.13
					0.45		44.76		2.62	0,008		0.01	0.07
	0,70	1.54	3.6	0,43		44.46		2.79			1.14			0.07
					0,41		44.03		3.03	0,012		0,06	0.43
	0,60	1.32	3.4	0,39		43.60		3.26			1.20			0.5
					0,37		43.01		3.59	0,019		0,16	1.22
	0,50	1.10	3,2	0,34		42.42		3.91			1,36			1.72
					0,32		41.76		4.4	0,035		0,38	3.30
	0,40	0,88	3.0	0,29		41.09		4.89			1.74			5.02
					0,27		40.33		5.71	0,074		0.94	12.37
	0,30	0.66	2,80	0.24		39.56		6.52			2.68			17.39

Построение кривой свободной поверхности на водоскате быстротока

Кривая свободной поверхности строится в виде графика с вертикальной осью глубин и горизонтальной осью длин.

На графике обязательно указываются линии критических К-К и нормальных N-N глубин.

Отводящий канал

Для защиты от размыва низового откоса земляного полотна дороги и выходной части водопропускного сооружения часто устраивают водоотводные искусственные русла, по своей конструкции мало отличающиеся от подходных русел. Вода, выходящая из отверстия сооружения, часто обладает ещё большей энергией, т.е. Повышенной против его естественного состояния разрушительной силой. Если не предусмотреть специальных мер, отводные русла на выходе из сооруженияй сильно размываются, что иногда приводит к авариям сооружений.

Мерами против размывов водоотводных русел, т.е. Способами гашения энергии водного потока, являются: непрерывное рассеивание энергии потока в самом сооружении; сосредоточенное гашение энергии потока на выходе из трубы; укрепление отводных русел.