2015-10-14
2358
Средняя скорость по живому сечению в канале, 
, 
определяется из формулы:
где 
площадь живого сечения, в котором необходимо определить скорость.
Как правило, скорость необходимо знать, чтобы выяснить, является она размывающей или нет.
Определю скорость течения воды при нормальной глубине:
;
Определю скорость течения воды при критической глубине:
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП-2068982-2911-АДМ-ПД-5703-2005 |
. Для канала с шероховатостью поверхностей 0.025 допустимые скорости имеют следующие значения 4.2 – 6.2 
.
Сравнивая полученные значения скоростей с допустимыми, можно сделать вывод о том, что в канале скорость воды неразмывающая. Применять меры по укреплению русла ненужно.
2.2
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП-2068982-2911-АДМ-ПД-5703-2005 |
При значительных расходах воды, больших уклонах и наличии воде твердых включений при благоприятных геологических условиях обеспечивающих устойчивое положение круто наклоненного лотка, наиболее целесообразны быстротоки.
Быстротоком называют искусственное сооружение (русло) с уклоном больше критического (
).
Рис. 2.8.
Гидравлический расчет быстротока сводится к расчету входной части 1, лотка быстротока (водоската) 2 и выходного участка 3 (рис. 2.8),
Поперечное сечение быстротока может отличаться от примыкающих к нему участков канала (подводящего и отводящего), и тогда устраивают переходные участки, пользуясь при их расчетах рекомендациями по расчету сужающихся и расширяющихся бурных потоков.
Входная часть быстротока в этом случае представляет собой участок сужения с прямолинейными в плане боковыми стенками, сопрягающий подводящий канал с водоскатом. Ширину лотка быстротока рекомендуют принимать меньше ширины подводящего и отводящего каналов, т.к. благодаря высокой скорости течения на водоскате поперечное сечение потока невелико. Иногда входную часть устраивают в виде лотка той же ширины и формы, что и лоток быстротока. Но в том, и в другом случае гидравлический расчет входной части можно выполнить как для незатопленного водослива с широким порогом.
Ширина лотка быстротока может быть задана или определена из условия поддержания необходимой глубины потока в концевой части подводящего канала, т.е. исходя из условия поддержания в подводящем канале равномерного движения.
Уклон для входного участка принимают равным уклону дна подводящего
канала. Глубина в конце входной части (на изломе) 
принимается равной
критической 
, а при более чем двукратном превышении критической глубины над нормальной глубиной на водоскате 
глубина на изломе дна равна (0,7 - 0,8) .
| Изм. |
| Лист |
| № докум. |
| Подпись |
| Дата |
| Лист |
| КП-2068982-2911-АДМ-ПД-5703-2005 |
Если ширина и глубина быстротока не ограничены и не определяются конструктивными соображениями, можно принимать гидравлически наивыгоднейшее сечение (2.1.4).
Расчет водоската заключается в определении на нем глубин и скоростей потока. Поэтому основная задача сводится к расчету и построению кривой свободной поверхности на быстротоке.
Скорость течения в лотке быстротока бывает высокой и требует применения соответствующего материала для его изготовления. Чаще всего это бетон. Из технико-экономических соображений бетонные быстротоки устраивают прямоугольного сечения (
).
При высоких скоростях течения на быстротоке поток захватывает пузырьки воздуха, и в результате этого образуется водно-воздушная смесь. Это явление (аэрация) приводит к увеличению глубин, что необходимо учитывать в расчетах. Коэффициент шероховатости стенок и дна канала для аэрированного потока 
приближенно определяется по формуле
 | (2.19) |
где 
коэффициент аэрации, зависит от значения уклона быстротока 
, определяется по таблице. 2.7.
 | 1.33 | 1.33 - 2.00 | 2.00 - 3.33 |
| | 0.1 - 0.2 | 0.2 - 0.4 | 0.4- 0.6 |
