Расчет каналов (стр. 2 из 5)

Рис. 2. График зависимости h_О2 от K.

1.3Определение средней скорости движения воды в канале

;

; где

- значение средней скорости на подводящем участке канала,

- значение средней скорости на отводящем участке канала.

Определим площади живых сечений на подводящем и отводящем участках канала:

м²,

м²,

тогда скорости будут равны:

м/с,

м/с.

м/с, м/с при среднем размере частиц грунта мм ([1], т.7.1, с.72) и м, м.

,

1.4Определение глубины наполнения и уклона дня канала

Т.к.

, положим, что , тогда:

м²,

,

приравняв правые части равенств, получим:

м, отсюда:

м,

м,

,

,

.

Поперечные сечения каналов представлены на рис.3.

2. Расчёт каналов на неравномерное движение

2.1Определение критической глубины и критического уклона

,

где

- критическая ширина канала по верху,

м⁵.

Решение произведём методом подбора. Для этого зададимся критической глубиной

и найдём значения .

м	м2	м	м5
1,3	14	14,48	216,95
1,4	14,44	15,90	278,58
1,5	14,88	17,37	352,21
1,6	15,32	18,88	439,28
1,7	15,76	20,34	541,382

Пример расчёта таблицы для

м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м²;

2) Найдём значение ширины канала по верху:

м;

3) Определим отношение

:

м⁵;

Построим график зависимости

от (рис.5). Используя подсчитанное значение , найдём: м,

где

- критическая глубина.

Вычислим критический уклон дна

по формуле:

,

где

,

,

.

1) Найдём критическое значение смоченного периметра:

м,

2) Вычислим критическое значение ширины канала по верху:

м,

3) Определим критическое значение гидравлического радиуса:

,

Где

м², тогда

м,

4) Найдём критическое значение коэффициента Шези:

,

Следовательно,

;

,

.

2.2Построение графика удельной энергии сечения Э(h)

Для построения графика зададимся значениями глубины h и вычислим

.

м	м2	м/с	м	м
0,50	4,69	12,56	8,047	8,547
0,60	5,76	10,23	5,335	5,935
0,70	6,874	8,57	3,746	4,446
0,80	8,032	7,33	2,774	3,544
0,90	9,234	6,38	2,076	2,976
1,00	10,48	5,62	1,600	2,612
1,10	11,77	5,00	1,278	2,378
1,20	13,104	4,49	1,030	2,231
1,30	14,482	4,07	0,844	2,144
1,40	15,904	3,70	0,700	2,100
1,50	17,37	3,39	0,587	2,087
1,60	18,88	3,12	0,497	2,097
1,90	23,67	2,49	0,32	2,220
2,3	30,68	1,92	0,19	2,490
3,5	55,93	1,05	0,06	3,56

Пример расчёта таблицы для

м:

1) Определим площадь живого сечения, используя заданную глубину и ширину канала по дну:

м²;

2) Найдём значение скорости:

м/с;

3) Вычислим значение скоростного напора:

м;

4) Определим значение удельной энергии сечения:

м.

График удельной энергии сечения Э(h) приведён на рис.6.

Рис. 6. График удельной энергии сечения Э (h).

2.3 Построение кривой свободной поверхности на подводящем участке канала

Для построения примем постоянный шаг по глубине:

м,

тем самым разобьём подводящий участок канала на 10 равных частей.

Так как

и , то строим кривую типа (рис.7). Рассчитаем её длину по таблице: