27. Поперечный и продольный профиль реки

Г рафическое изображение продольного вертикального разреза русла по лини наиб. глубин(форватера) или его ср. линии с указанием отмеок пов-ти воды и дна наз. продольным профилем реки(рис).

Продольный профиль участка реки: 1-пов-ть реки,

2-дно реки,

h_B1, h_B2-отметки водной пов-ти,

h_Д1, h_Д2- отметки дна,

L-длина участка реки,

Δh_B-падение свободной пов-ти воды, Δh_Д-падение дна реки.

Разность отметок Δh_B= h_B1-h_B2 и Δh_Д= h_Д1-h_Д2 наз. падением соответственно свободной водной пов-ти и дна. Уклон водной пов-ти предст. собой отношения падения этой пов-ти к длине участка реки. J= , i= . Уклон пов-ти воды(дна) выраж. В долях единицы или в промилле.(%о) J=1%о=0,001, т.е. промилля увеличивает уклон в 10³ раз. Средние уклоны рек вследствие различногг рельефа изменяются в различных пределах. наим. уклоны свойственны равнин.рекам (J=0,1-0,81%о). Большие уклоны имеют горные реки.

Осн.эл-ми попер.профиля речной долины явл. русла в период межени(период низких расходов), правобережная и левобережная поймы, склоны долины и др.(рис»Схема поперечного профиля долины реки»)

1 -ур.межени

2-ур.половодья

3-русло реки

4-левобережная пойма

5-правобережная пойма

6-склоны долины

Поперечное сеч.русла реки:

В -ширина русла поверху,

h_max-max глубина русла,

h_ср-средняя глубина русла, h_ср=ω/В.

П лощадь попер.сеч., в кот. можно измерить скорости теч.воды наз. живым сеч. Участки, на кот. скорости отстутствуют или их знач. меньше тех, кот. можно измерить, наз. мёртвыми пространствами.

28. Водосливные профили водосборных плотин

Поперечный профиль водосливной плотины образуется из следующих элементов (рис):

- вертикальной или наклонной грани АВ с консолью (рис в) или без неё (б)

- криволинейного участка ВС

Прямолинейного участка СD, наклонённого к горизонту под углом, величина которого определяется в основном принятым значением ширины подошвы плотины b_пл

- дуги окружности DE, описанной радиусом R и сопрягающей участок CD с поверхностью водобоя.

29. Определение скоростей течения воды в каналах

Для обеспечения устойчивости русла необходимо сравнить расчётную скорость потока V с допустимой Vдоп. Если окажется, что:

1. V <= Vдоп – русло устойчиво к размыву

2. V > Vдоп – предусматривается крепление русла

< Vдоп > можно определить по формуле Э.Михневича:

Vдоп = а ( , где

R – гидравлический радиус поперечного сечения русла (м)

d – расчётный диаметр грунта (м)

P_S - показатель прочности грунта (Па)

P_S = ɣ₁df + C_ϕ

n_y – коэффициент условий работы, учитывающий влияние взвешенных насосов на размывную способность потока

S – содержание взвешенных насосов

S<= 0.1 , n_Y = 1

s>0.1 , n_Y = 1.0 – 1.5

a, x – значения, принимаемые в зависимости от расчётной стадии движения насосов

а = 2,06 1 стадия (начальная стадия движения частиц)

х = 0,47

а = 3,18 2 стадия (стадия градообразования)

х = 0,14

а = 5,96 3 стадия (стадия начала взвешивания грунта)

х = 0,1

Расчётную стадию движения насосов выбирают в зависимости от параметров и назначения проектируемого водотока. Так каналы с расходом Q<10 проектируют на допустимой скорости для первой стадии движения насосов. Каналы с расходом Q= 10-20 проектируют на вторую стадию, а крупные каналы и регулируемые русла рек с Q>20 проектируют на третью стадию. Крепление каналов крупнозернистой пригрузкой (щебнем или гравием) рассчитывается на первую стадию.