Расчёт нормальной глубины потока

Глубина потока, соответствующая равномерному движению, называется нормальной глубиной и обозначается символом . Основной зависимостью при определении нормальной глубины в данном расчёте является:

, (1.1)

где – модуль расхода;

– площадь живого сечения, м²;

– гидравлический радиус, м;

- коэффициент Шези, м^0,5/с;

- уклон дна.

Для определения нормальной глубины находим модуль расхода, которым должен характеризоваться канал в случае, если в русле установится равномерное движение .

м³/с.

Задаваясь произвольной величиной , определяем расходную характеристику при этой глубине. Если найденное значение отклоняется от не более чем на 5%, то глубину можно считать равной искомой глубине потока . Рассчитывается отклонение по формуле (1.2). В противном случае следует задаться новой глубиной и проверку модуля расхода . Для расчёта пользуемся графиком расходной характеристики , для построения которого подсчитываем расходные характеристики при нескольких глубинах. Расчёт ведём в табличной форме (таблица 1.1).

(1.2)

Таблица 1.1 – К построению графика

Величина или расчётная формула	Единица измерения	Численные значения
	м	1,00	1,2	1,1	1,05
	м2	3,40	4,37	3,87	3,63
	м	5,32	5,95	5,64	5,48
	м	0,64	0,73	0,69	0,66
	м0,5/с	44,21	45,19	44,76	44,43
	м3/с	120,25	168,73	143,89	131,02

По данным таблицы 1.1 строим график (рисунок 1.1). Отложив на оси абсцисс точку, соответствующую расходной характеристике , по графику находим искомую глубину . Для проверки графического решения при найденной глубине найдем отклонение по формуле (1.2), которое не должно превышать 5 %, если все вычисления выполнены правильно.

м – по графику,

м²,

м,

м,

м^0,5/с,

м³/с м³/с.

Принимаем нормальную глубину потока м.