Существует несколько методов расчёта: Б.А. Бахметева, метод акад. Н.Н. Павловского и другие. В практике дорожно-мостового и аэродромного строительства приходится решать задачи по расчёту неравномерного плавноизменяющегося движения воды не только в призматических руслах, но и на непризматических участках каналов. Поэтому используется универсальный метод конечных разностей В.И. Чарномского.
Метод В.И. Чарномского заключается в следующем: зная глубину в одном из сечений канала, например глубину на изломе дна подводящего канала и лотка быстротока , задаёмся значением глубины в соседнем сечении и находим искомое расстояние между двумя соседними сечениями с известными глубинами по уравнению:
где Δ Э – изменение удельной энергии сечения в пределах выбранного участка;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КР-02068982-270205-АДМ-ПД-60-08-2010 |
Приведу необходимые для расчета понятия и формулы [1].
|
|
1) ; ― последняя глубина на быстротоке принимается на 5% больше нормальной глубины, т.е. ; промежуточные глубины рекомендуется задавать с интервалом 0,1 м, опираясь на удобные при последующем построении числовые значения глубин.
2) , т. к. лоток прямоугольной формы и коэффициент откоса ;
3) , т. к. лоток прямоугольной формы и коэффициент откоса ;
4) ;
5) , где гидравлические радиусы, соответствующие соседним глубинам;
6) , где коэффициент шероховатости с учётом аэрации потока;
Изм. |
Лист |
№ докум. |
Подпись |
Дата |
Лист |
КР-02068982-270205-АДМ-ПД-60-08-2010 |
8) где заданный расход воды, поступающий из подводящего канала;
9) где средние скорости в соседних сечениях;
10)
11) где Э удельная энергия соответствующих сечений;
12) где удельные энергии соседних сечений, причём в последующем сечении для данного типа кривой спада удельная энергия сечения больше, чем в предыдущем;
13)
14) , т. к. расчёт кривой свободной поверхности начинается с точки излома дна; последующее числовые значение длин , … определяются путём наращивания, а именно: , и т. д.
Таблица 2.7.
0,75 | 1,72 | 3,8 | 0,452 | 45,868 | 3,313 | 1,365 | |||||||
0,443 | 45,693 | 3,426 | 0,012 | 0,037 | 0,196 | ||||||||
0,7 | 1,61 | 3,7 | 0,435 | 45,518 | 3,540 | 1,402 | 0,196 | ||||||
0,414 | 45,071 | 3,835 | 0,017 | 0,154 | 0,841 | ||||||||
0,6 | 1,38 | 3,5 | 0,394 | 44,625 | 4,130 | 1,556 | 1,037 | ||||||
0,371 | 44,078 | 4,543 | 0,028 | 0,321 | 1,866 | ||||||||
0,5 | 1,15 | 3,3 | 0,348 | 43,531 | 4,956 | 1,877 | 2,903 | ||||||
0,322 | 42,837 | 5,575 | 0,052 | 0,674 | 4,554 | ||||||||
0,4 | 0,92 | 3,1 | 0,296 | 42,144 | 6,195 | 2,551 | 7,457 | ||||||
0,266 | 41,228 | 7,227 | 0,115 | 1,574 | 18,517 | ||||||||
0,3 | 0,69 | 2,9 | 0,237 | 40,312 | 8,260 | 4,125 | 25,974 | ||||||
|
|