2020-01-15
97
Тема: Решение типовых задач на определение критической глубины, критического уклона, быстротока.
Цель: Приобретение навыков самостоятельной работы со справочными материалами и расчётов быстротока.
Задача № 1: Определить критическую глубину потока hкр, если дано: Q, b, m=1,5;α=1,1
Исходные данные в таблице 1.
Таблица 1.
| Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 |
| b,м | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 8 | 9 | 8 | 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 3 | 4 | 5 |
 ,м³/с
| 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 4 | 5 | 6 | 5 | 8 | 9 | 4 | 5 | 6 | 5 | 8 | 9 | 4 | 5 |
| Вар | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| b,м | 7 | 8 | 9 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 6 |
 ,м³/с
| 5 | 8 | 9 | 4 | 5 | 6 | 5 | 8 | 9 | 8 |
Указания к выполнению:
1.Оформите исходные данные
2.Используя формулу для определения удельной энергии вычислим отношение ω³/В
3.Используя формулы:
Произвольно задавая h (например h1=0.5м),
Вычислить
В=b+2mh
ω=0,5(В+b)h
заполняем таблицу 2.
Таблица 2
| h, м | В, м | ω,м² | ω³,м 
| ω³/B,м 
|
4.По данным таблицы строим график ω³/B =f(h) (рис.9.1) по которому определяем h кр.
|
|
|
Задача № 2
Определить критический уклон дна канала i кр при расходе Q, b; hкр=0,5м; m=1.5;, n= 0.03; Исходные данные взять из таблицы 1
Указания к выполнению:
Определить
Вкр= b+2mhкр
ωкр=0,5(В+b)hкр
2. По таблице 11.2. определяется Скр
3. Определить критический уклон по формуле 1
iкр= 
(1)
4. Определить критический уклон по формуле 2
iкр= 
(2)
Где
Ккр- расходная характеристика
Ккр = 
Задача 3
Рассчитать длину участка на котором происходит увеличение глубины от hс до h1, если даны: удельный расход воды, переливающийся через плотину q, В, уклон дна i=0,0008, дно бетонное. Исходные данные в таблице 3.
Исходные данные в таблице 3.
Таблица 3
| Вар | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 | 12 | 13 | 14 | 15 |
| hс,м | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,98 | 0,99 | 1,00 | 1,1 | 1,15 | 1,16 | 1,17 | 1,18 | 1,19 | 1,20 | 1,21 | 1,22 |
| h1 м | 1,25 | 1,26 | 1,27 | 1,28 | 1,29 | 1,30 | 1,31 | 1,32 | 1,33 | 1,34 | 1,35 | 1,36 | 1,37 | 1,38 | 1,39 |
| q м3/(с·м) | 25 | 25,5 | 25,6 | 25,7 | 25,8 | 26 | 26,1 | 26,8 | 26,3 | 26,5 | 26,9 | 27 | 27,1 | 27,5 | 27,4 |
| В,м | 200 | 201 | 202 | 203 | 204 | 205 | 206 | 207 | 208 | 209 | 210 | 211 | 212 | 213 | 214 |
Таблица 3
| Вар | 16 | 17 | 18 | 19 | 20 | 21 | 22 | 23 | 24 | 25 | 26 | 27 | 28 | 29 | 30 |
| hс,м | 1,19 | 1,20 | 1,21 | 1,22 | 0,95 | 0,96 | 0,97 | 0,98 | 1,1 | 1,15 | 1,16 | 1,17 | 1,18 | 1,18 | 1,19 |
| h1 м | 1,45 | 1,46 | 1,47 | 1,48 | 1,29 | 1,30 | 1,31 | 1,32 | 1,33 | 1,34 | 1,35 | 1,36 | 1,37 | 1,38 | 1,39 |
| q м3/(с·м) | 25 | 25,5 | 25,6 | 25,7 | 25,8 | 26 | 26,1 | 26,8 | 26,3 | 26,5 | 26,9 | 27 | 27,1 | 27,5 | 27,4 |
| В,м | 200 | 201 | 202 | 203 | 204 | 205 | 206 | 207 | 208 | 209 | 210 | 211 | 212 | 213 | 214 |
Указание к выполнению:
1. Определить глубину в нижнем бьефе h0 решив совместно 1и 2 уравнения
|
|
|
C= 
2. Далее используем уравнение Бахметьева
Где
3. Определяем j ср= 
Так как русло широкое, то можно принять χср=В; Сср определяется по таблице 11.2 n определяется по таблице 11.1; R = (
Для широких русел гидравлический показатель x=3. Зная егопо таблице стр. 365, определяем 
3. Подставляем рассчитанные величины в формулу из п. 1 и выражаем L.
