1.3 Определение действительной скорости воды в канале

	(10)
где - расход воды в канале; - уточненная величина (таблица 1);

По [3, табл. 2] действительную скорость сравниваем с допустимым значением и делаем вывод: размывается канал или нет, и нужно ли укрепить берега и каналы. Если скорость воды в канале превышает допустимое значение, то канал размывается и его необходимо укрепить.

Допустимая скорость для стенок из песка от 0,17 до 0,80 м/с, поэтому следует укрепить стенки и дно канала железобетонными плитами.

2. Неравномерное установившееся безнапорное движение воды

2.1 Расчетные зависимости для определения критических глубин

Критическая глубина потока в канале определяется по зависимости:

м5

(11)

где - коэффициент Кориолиса;

- расход воды в канале, м³ /с;

- ускорение свободного падения, м/с²;

- площадь живого сечения при критической глубине, м²;

–ширина воды в канале по верху при критической глубине, м.

2.1.1 Определение критической глубины в канале

Для определения критической глубины в канале выполняются предварительные расчеты в табличной форме (табл.2).

Таблица 2 – Вспомогательные вычисления к определению критической глубины в канале

№ п/п	Величина	Единица измерения	Задаваемые и определяемые величины				Уточненная величина
			1	2	3
1	hк	м	1	3	2,495	2,496
2		м2	6,5	34,5	25,54	25,56
3		м	9	19	16,475	16,48
4		м5	30,51	2161	1011	1013,3

Поданным таблицы 2 строится график (рис.3) – график зависимости h=f ( )

Рисунок 3 – График зависимости h=f ( )

2.1.2 Определение критического уклона в канале

Критический уклон в канале определяется по формуле:

	(12)
Для его нахождения используем таблицу 2.

2.2 Определение числа Фрудо при глубине равномерного движения

Критерии Фрудо находятся по зависимости:

	(13)

где - средняя скорость движения потока воды в канале, м/с;

- средняя глубина потока в канале, м.

V=

2.3 Характер режима движения воды в канале

Дано:

h₀ = 4,1 м

h_к = 2,496 м

i = 0,0003

Получили:

> hк

i < iк

<1

Характер движения потока воды в канале спокойный.

2.4 Определение вида кривой свободной поверхности в канале

Дано:

h₀= 4,1 м

h₂= 1,1 h₀= 4,51м

h_к= 2,496 м

L= 7500 м

Рисунок 4 – Схемы вида кривых свободной поверхности в канале

2.5 Построение кривой подпора свободной поверхности в канале

Расчет кривой свободной поверхности канала проводится по формуле Б.А.Бахметьева:

	(14)

где - уклон канала по заданию;

- длина участка канала, м;

- глубина при равномерном движении воды в канале (табл.1);

- глубина воды в конце участка, м;

-относительная глубина:

- некоторый расчетный безразмерный параметр:

	(15)

–функции, определяемые по таблицам Б.А. Бахметьева в зависимости от гидравлического показателя русла . Для определения величиныиспользуется [3, рис.4].

B- ширина канала по дну;

m– заложение откоса канала.

Построение кривой свободной поверхности ведется при помощи расчета расстояний иhканала (табл.3). Для удобства расчета длина каналаLразбивается на пять участков произвольно, длина каждого участкавычисляется из формулы Б.А. Бахметьева (14):

(16)

Таблица 3 – Построение кривой подпора свободной поверхности

№ п/п	Глубина
1	4,15	4,51	1,012	1,1	0,687	0,2875	4,33	25,65
2	4,25	4,51	1,036	1,1	0,4868	0,2875	4,38	25,9
3	4,35	4,51	1,061	1,1	0,3823	0,2875	4,43	26,15
4	4,48	4,51	1,093	1,1	0,30134	0,2875	4,5	26,5

Продолжение таблицы 3

27,295	64,192	2,352	64,05	0,1298	5958,53
27,56	65,481	2,376	64,17	0,1303	3243,51
27,83	66,78	2,3996	64,28	0,131	1658,86
28,21	68,625	2,4326	64,43	0,1313	259,94