Прямые задачи расчета неравномерного движения жидкости в призматических руслах

Прямые задачи решаются без подбора по уравне­ниям, полученным по методу Бахметева (6.78), (6.79) или по методу Павловского (6.81), (6.82) соответственно для уклонов i₀>0 и i₀=0 участка канала, где располагается рассчитываемая кривая.

При назначении глубин h₁ и h ₂ в расчетных сечениях 1-1 и 2-2, между которыми определяется расстояние l, следует помнить, что в каналах с уклонами дна i₀<i_K и i₀>i_K кривые типа а₁; b₁; b₂ и с₂ асимптотически стремятся к линиям нормальных глубин N-N. Поэтому если при расчете кривых a₁ и b₂ (см. рис. 6.20 и 6.23) в сечениях 1-1 принять h₁=h₀, а при расчете кривых b₂ и с₂ (см. рис. 6.19 и 6.25) в сечениях 2-2 принять h₂=h₀, то длины этих кривых по уравнениям (6.72) и (6.81) при асимптотическом стремлении свободной поверхности к линиям нормальных глубин окажутся равными l=∞. Для получения при инженерных расчетах конечных зна­чений длин кривых следует принимать несколько большее значение глубины в рас­четном сечении, т. е. h= (1,005-1,05)h₀, когда кривая стре­мится сверху к линии нормальных глубин, и несколько мень­шее h= (0,995-0,95) h₀, когда кривая стремится к линии N-N снизу.

Для того чтобы рассчитать длину участка l неравномер­ного движения между двумя сечениями с заданными глу­бинами, прежде всего необходимо определить соответст­вующие им площади живого сечения ω, смоченные перимет­ры χ, гидравлические радиусы R, ширины потока по сво­бодной поверхности В, коэффициенты Шези С, расходные характеристики К. Затем определяют все входящие в рас­четную зависимость величины и находят искомую длину участка l неравномерного плавноизменяющегося потока между расчетными сечениями.

Следует отметить, что к решению прямой задачи приво­дится и задача о построении по расчетным точкам кривой свободной поверхности. При этом, если известна глубина в начальном или конечном сечении, задаются значениями глу­бин h и определяют соответствующие расстояния l между сечениями.