1.3 Проектирование поперечного сечения магистрального канала

Вычерчивается в масштабе 1:100 поперечный профиль магистрального канала с указанием всех известных параметров и их величин с единицами измерения.

2 Расчет магистрального канала на неравномерное движение

Дано:

Q₀^мк, i_мк, n = 0,0225, m = 1, ω₀^мк, χ₀^мк

b₀^мк, h₀^мк, R₀^мк, B₀^мк, C₀^мк, υ₀^мк

Глубина у подпорного сооружения:

Найти: 1) критическую глубину - h_кр^мк,

2) параметры кривой свободной поверхности -l_i и h_i

Расчет

Определим критическую глубину для трапецеидального русла магистрального канала h^мк_кр. Критическая глубина - это глубина потока, при которой удельная энергиясечения для заданного расхода в данном русле достигает минимального значения.

Рассчитаем вспомогательную функцию :

= , (2.1)

где α – коэффициент Кориолиса, α = 1; g - ускорение свободного падения, 9,81 м/с².

_{Графический способ}

Вспомогательную функцию рассчитываем в табличной форме

Таблица 2.1 – Примерная таблица для расчета вспомогательной

функции

№п/п	hкрмк, м	ω, м2	ω3	B, м	ω3/B
1
2
3	0,5·h0мк				≈Амк
4
5

По результатам таблицы строим кривую и по расчетному значению числа А, снимаем с нее искомое графическое значение критической глубины.

Рис. 2.1 - Графическая зависимость = f( )

для магистрального канала

Математический способ

Проверим критическую глубину по формуле для трапецеидального сечения:

(2.2)

где - вспомогательная функция; - критическая глубина для прямоугольного русла, м.

(2.3)

где q - удельный расход, м³/с.

-удельный расход определяется по формуле

(2.4)

(2.5)

Графическое и математическое значения должны быть приблизительно равны: ≈

2.1 Выбор типа кривой свободной поверхности

Выберем случай возникновения кривой свободной поверхности сравниваяглубины h₀, h_кр, h_ф.

Т.к. h₀>h_кр, то в потоке возникает случай I [14]

Т.к. h_ф>h₀, то образуется кривая подпора а_I (рис. 2.2)

Рис. 2.2 - Кривая свободной поверхности типа а_I (кривая подпора)