Гидравлический расчет каналов

Гидравлический расчет каналов производят по формулам равномерного движения (154) и (155).

и.

Вводя обозначения.

(169).

И.

(170).

Получаем.

(171).

и

(172).

где W и К — скоростная и расходная характеристики.

Необходимо заметить, что характеристики W и K для каналов определенного профиля и размера, выполненных из определенного материала или в определенном грунте, имеют постоянные значения. Использование понятий скоростных и расходных характеристик значительно упрощает гидравлический расчет каналов.

Ниже излагаются методики решения основных задач по расчету каналов.

1. Даны уклон канала i, ширина канала по дну b, глубина потока h, заложение откосов канала m, а также коэффициент шероховатости п. Необходимо определить расход Q.

По приведенным ранее формулам находят щ, ч, R и С, а затем определяют К по формуле (170). Расход вычисляют по формуле (172). Расход может быть также определен и непосредственно по формуле (155).

2. Даны расход Q, ширина канала по дну b, глубина потока h, заложение откосов канала т, а также коэффициент шероховатости п. Необходимо определить уклон канала i.

Находят щ, ч, R и С, а затем K. Далее из формулы (172) определяют уклон.

i= Q²/K².

3. Даны расход Q, уклон i, заложение откосов канала т и коэффициент шероховатости п. Необходимо определить ширину канала по дну b и глубину его наполнения h, принимая профиль канала гидравлически наивыгоднейшим.

Эту задачу решают методом подбора. По уравнению (166) определяют соотношение b и h. Затем, задаваясь различными значениями глубиныh, подсчитывают соответствующие величины ширины канала по дну b, при которых живое сечение было бы гидравлически наивыгоднейшим, и определяют расходные характеристики К, откладывая их на графике зависимости К от h. Искомое значение h соответствует на графике расходной характеристике K, определенной по заданным значениям Q и i;

Аналогично решают задачи по определению одного из размеров сечения канала, когда другой задан.