Водослив – преграда потока в виде стенки, через который осуществляется перелив жидкости (водопропускное сооружение).
Классифицируются:
1.по форме и относительной толщине стенки, определяющий характер перелива потока:
- водосливы с тонкой стенкой – струя отрывается от гребня, толщина не оказывает влияния на форму струи. δ/Н<0,67.
- водосливы с широким порогом – на среднем участке гребня движение становится плавноизменяющимся, на участках входа и участках слева поток является резкоизменяющимся. δ/Н>2-3. Многие дорожные водопропускные сооружения работают по схеме истечения через водослив с широким порогом. В области гидротехнического строительства к водосливам с широким порогом относят водосливы с 2-3<δ/Н<8.
- водосливы практического профиля - промежуточное положение 0.67<δ/Н<2-3.
2.по характеру сопряжения с нижним бьефом:
-неподтопленные – параметр потока в нижнем бьефе не оказывает влияния на пропускную способность водослива.
- подтопленные – шероховатость и пропускная способность изменяются с изменением уровня воды в нижнем бьефе.
3.по очертанию стенки в плане (прямоугольные: нормальные, косые, боковые, ломаные; криволинейные; кольцевые).
12. Водослив с тонкой стенкой. Условия его работы. Область применения. Вывод формулы расхода.
При переливе через гребень водосливе струя может иметь разную форму. Свободная струя – в подструйное пространство есть доступ воздуха, давление равно атмосферному, устойчива. Отжатая струя – воздух не поступает, он постепенно выносится, увлекаемый струей. Давление понижается, струя отжимается к водосливной стенке. Пульсация расхода. Подтопленная – под отжатой образуется вакуум, все подструйное пространство заполняется водой. Прилипшая - струя стекает по низовой грани водослива и способна удерживаться в таком состоянии под действием сил давления и поверхностного натяжения.
РИСУНОК (стр.80, Константинов)
Расход Q, зависит от ширины водослива b, напора Н над гребнем, скорости подхода V0, ускорения свободного падения g. , М – коэффициент пропорциональности, - напор с учетом скорости подхода. С помощью анализа размерностей: , решая систему уравнений получаем х=0,5, у=1,5, после преобразований получим: . m – коэффициент расходы водослива, зависит от типа стенки, относительной высоты порога Р/Н. Так как V0 мало, принимаем =0 и Н0=Н. подтопление и боковое сжатие водослива учитываем коэффициентом подтопления σп и бокового сжатия σсж. При подтоплении: , где
При боковом сжатии: .