Установление характера протекания в трубе и параметров потока

Так как , то линия критической глубины будет расположена выше  нормальной глубины.

После сжатого сечения образуется гидравлический прыжок с глубиной в конце прыжка , от которого начнется неравномерное плавно изменяющееся движение с формой кривой свободной поверхности потока в виде кривой спада типа .

Заканчивается кривая спада на глубине .

Глубина потока на выходе из трубы определяется из графика (рис. 12.18 [1]).

Через параметр, который для прямоугольных сечений равен:

Где:

 – расход (см. пункт 1.4);

 - размеры трубы (см. пункт 2.1)

Из графика (рис. 12.18 [1])

Длина входного участка с резко изменяющимся движением.

где

– полный напор перед трубой (см. пункт 3.3)

Определение кривой спада.

, где

– длина трубы;

 – длина резко изменяющегося движения в пределах трубы на входе;

 , где

–требуемый уклон в трубе (по заданию);

– коэффициент расхода для входа с раструбными стенками (см. пункт 3.3);

– критическая глубина в трубе (см. пункт 3.2);

 – длина прыжка

,где

– глубина в сжатом сечении (см. пункт 3.4);

(см. пункт 3.4);

 – длина выходного участка.

Скорость на выходе:

Определение расстояния до сечения полного растекания

Определим расстояния до сечения полного растекания по методике Лилицкого:

, где

;

 – ширина по дну (по заданию);

–критерий Фруда.

Определение глубины в сечении полного растекания. Определим с помощью удельного расхода.

, где

;

;

;

Глубину  установим методом подбора из уравнения Черномского неравномерного движения:

 , где

 – удельная энергия сечения;

– удельная энергия сечения;

 – среднее значение гидравлического уклона по всему сечению;

– гидравлический уклон;

.

– коэффициент шероховатости (по заданию);

0,2	0,626	0,0446	0,0256	38,8
0,1	1,8	0,5	0,253	-0,791
0,15	0,91	0,116	0,06	11,6
0,126				5,693

.

Определение критической глубины в отводящем русле методом П.Г. Киселёва:

Вычисляем расходную характеристику для модельного канала по формуле:

;

По графику зависимости (рис 8.3 [1])определяем значение .

;

Определяем искомую нормальную глубину канала:

;

Определение глубины, сопряжённой с глубиной растекания:

;

 – нормальная глубина в отводящем канале (см. пункт 3.1);

– критическая глубина в трубе (см. пункт 3.2).

Из соотношения  следует, что здесь имеет место кривая подпора типа…

Установление типа и формы кривых свободной поверхности потока в призматических руслах - § 8.5 [1]

Схема продольного разреза и плана водопропускного сооружения:

Пример задания:

Список используемой литературы:

1. «Справочник по гидравлике» под редакцией В. А. Большакова, Киев, 1977 г.

2. СНиП 2.01.14-83 «Определение расчетных гидрологических характеристик».

3. Учебное пособие «Гидрология», А.В. Савкин, С.В. Федоров.