1. Установившееся неравномерное плавноизменяющееся движение жидкостей в открытых руслах.(осн-ые понятия и опред-ия).

Безнапорный неравномерный режим движения воды устанавливается в том случае, когда h не равно const (по течению) и V не равно const( по течению). Рассмотрим случаи, когда возникает безнапорное неравномерное движ-ие жидкости.

Случай 1. Русло канала цилиндрическое( имеющее всюду одинаковое поперечное сечение) с прямым уклоном дна(i>0).

a) Если в таком каналеустроить плотину, то вода начнет переливаться ч/з плотину, hф не равно h0.

При таком условии на некоторой ограниченной длине AB получаем неравномерный режим движ-ия, вдали от плотины будет равномерное движ-ие.

б) В канале устроен перепад, на гребне этого перепада установится глубина hф отличная от глубины равномерного движения , hф не равно h0.

в) в канале установлен щит, hф не равно h0.

Случай 2. Русло цилиндрическое: горизонтальное i=0 или имеющее обратный уклон i<0. Для анализа движ-ия воды в таких руслах рассмотрим ур-ие Шези: Из анализа ф-лы Шези видно, что в обеих этих случаях возможен только неравномерный вид движ-ия.

Случай 3. Расширяющееся и не сужающееся( русло не цилиндрическое).

Равномерное движ-ие получается только в цилиндрическом русле с прямым уклоном дна( i>0) при условии, что русло это достаточно длинное и не имеет каких-либо устройств, нарушающих равномерный режим(плотины, перепады, щиты). При рассмотрении неравномерного движ-ия главным образом занимаются вопросом построения кривых свободной поверхности, т.е. кривой пересечения вертикальной продольной плоскости со свободной пов-тью потока

2. Основное диф. Ур-ие установившегося неравномерного режима (1-ый и 2-ой вид).

Представим продольный разрез потока

Возьмем 2 плоских сечения живых 1-1 удаленного от начального сеч-ия WW на конечном расст. dS и 2-2 расположим от 1-1 на бесконечно малом расстоянии dS. Потери напора обозначим dhl на данном участке dS, тогда ;(1)- гидравлический уклон, гдеIl- гидравлический уклон, который можно записать .Проведя преобразования получимДля данной схемы это ур-ие примет такой видПодставим данное ур-ие в (1). Введем обозначения:;. Это и есть основное ДУ неравномерного движ-ия. Причемdz предст. Собой поднятие свободной пов-ти на длине dS (dS может быть как + так и -).

Из этого ур-ия видно, что падение свободной пов-ти, т. е. уменьшение удельной потенциальной энергии = увеличению удельной кинетической энергии+ потеря напора. Разделим это ур-ие на dS: , где=I- пьезометрический уклон. Величину входящее в это ур-ие часто представляют в виде, где-уклон трения. Учитывая сказанное, ур-ие примет вид. Далее делаем допущения. Считаем, что потери напора при плавноизменяющемся и безотрывном движении воды выражается теми же зависимостями, что и в случае равномерного движ-ия. В соответствии с этим допущениемвыражают из ф-лы Шези-первый вид ДУ неравномерного движ-ия.

2-ой вид ДУ неравномерного движ-ия воды получают преобразованием 1-ого ур-ия. Окончательно 2 ДУ имеет вид: