Задание

Определить подбором и построением графика K = f (h) используя «показательный закон» и проведя расчет по относительному гидравлическому радиусу, нормальную глубину и среднюю в сечении скорость протекания потока при равномерном движении в русле тра­пецоидального поперечного сечения, ширина по дну которого b, коэффициент заложения откосов т, продольный уклон дна i , коэффициент шероховатости русла п, а расчетный расход Q, м³/с.

№ варианта	b, м	т	i	п	Q, м3/с.
1	0,5	0,7	0,001	0,0225	0,75
5	0,6	0,75	0,0015	0,025	0,77
3	0,7	0,8	0,002	0,0225	0,8
4	0,9	0,85	0,001	0,025	0,83
5	1,0	0,9	0,0015	0,0225	0,88
6	1,05	0,95	0,002	0,025	0,9
7	1,1	1,0	0,001	0,0225	0,92
8	1,15	1,05	0,0015	0,025	0,94
9	1,5	1,1	0,002	0,0225	1,0
10	1,25	0,7	0,001	0,025	0,75
11	1,3	0,75	0,0015	0,0225	0,77
№ варианта	b, м	т	i	п	Q, м3/с.
12	1,35	0,8	0,002	0,025	0,8
13	0,5	0,85	0,001	0,0225	0,83
14	0,6	0,9	0,0015	0,025	0,88
15	0,7	0,95	0,002	0,0225	0,9
16	0,9	1,0	0,001	0,025	0,92
17	1,0	1,05	0,0015	0,0225	0,94
18	1,05	1,1	0,002	0,025	1,0
19	1,1	0,7	0,001	0,0225	0,75
20	1,15	0,75	0,0015	0,025	0,77
21	1,5	0,8	0,002	0,0225	0,8
22	1,25	0,85	0,001	0,025	0,83
23	1,3	0,9	0,0015	0,0225	0,88
24	1,35	0,95	0,002	0,025	0,9
25	1,3	1,0	0,001	0,0225	0,92

Пример расчета

Определить подбором и построением графика K = f (h) используя «показательный закон» и проведя расчет по относительному гидравлическому радиусу, нормальную глубину и среднюю в сечении скорость протекания потока при равномерном движении в русле тра­пецоидального поперечного сечения, ширина по дну которого b = 1 м, коэффициент заложения откосов т = 1, продольный уклон дна i = 0,002, коэффициент шероховатости русла п = 0,0225, а расчетный расход Q = 0,815 м³/с.

Решение

а) Способ подбора:

1.

2. Принимаем h₁ = 0,21 м, тогда

по табл. W₁ = 11,7 м/с и К₁ =ω₁W₁ = 0,25 · 11,7 = 3 м³/с, т. е. К₁ < К₀.

3. Принимаем h₂ = 0,44 м и h₃ = 0,82 м и вычисляем соответствующие значения ω₂ и ω₃. χ ₂ и χ ₃, R₂ и R₃ затем находим W₂ и W₃ и подсчитываем К₂ и K₃.

Результаты вычислений сводим в табл. 10.

Таблица 10

0,21 0,44 0,82	0,25 0,63 1,49	1,59 2,24 3,32	0,16 0,28 0,45	11,7 17,7 25	3 11,2 37,3

Следовательно, h₂< h₀ < h₃.

4. Принимаем h₄ = 0,57 м, тогда ω₄ = (1 + 1·0,57) · 0,57 = 0,89 м²; χ ₄ = 1+2,83· 0,57 = 2,61 м;

м, W₄ = 20,4 м/с;

К₄ = 0,89 ·20,4 = 18,2 м³/с; следовательно, h₀ = h₄ = 0,57 м;

б) Построение графика К = f (h).

Как и в предыдущем случае, находим расчет­ное значение расходной характеристики Ко, назначаем глубины h₁ = 0,21 м; h₂ = 0,44 м; h₃ = 0,82 м, и вычисляем соответствующие значения

; ; ; по таблице 9 находим Wn и подсчитываем К_n =ω_nW_n . Результаты вычислений сводим в таблицу 10.

Строим график К = f (h). и по графику находим глубину, соответствующую Ко= 18,2 м³/с (рис. 2).

_{Рисунок 2}

_{Из графика следует, что h0 = 0.57 м, тогда}

в) Использование «показательного закона».

Как и в предыдущих случаях, находим

принимаем глубины h₁ = 0,44 м, h₂ = 0,82 м и вычисляем соответствующие значения расходных характеристик К₁ = 11,2 м³/с; К₂ = 37,5 м³/с.

Находим

Определяем

Как и в предыдущем примере, вычисляются ω₀ и V₀. г) Расчет по относительному гидравлическому радиусу.

2. Вычисляем параметр Ψ_г.н

3.

4. По таблице 3 величина . = 0,34 м.

5. -

6. По таблице 4 (при т = 1)

= 1,6 · 0,34 = 0,55 м.

7.

8.