Построить кривую свободной поверхности потока на быстротоке, имеющего трапецеидальное поперечное сечение. Заданы: расход воды. 2

Построить кривую свободной поверхности потока на быстротоке, имеющего трапецеидальное поперечное сечение. Заданы: расход воды Q=28,9м3с; ширина быстротока по дну b=3,6 м; коэффициент откоса m=1,0; уклон дна i=0,052; коэффициент шероховатости стенок быстротока n=0,04; коэффициент Кориолиса принять равным 1,1. На входе быстротока глубина равна критической.

Определяем величины h0 и hk.
h, м
0,2 0,5 1 1,5 2,0
ω=b+m×h×h, м2
0,76 2,05 4,6 7,65 11,2
χ=b+2×h×m2+1, м
4,16 5,01 6,42 7,83 9,24
R=ωχ, м
0,18 0,41 0,72 0,98 1,21
C=1n×R16,м0,5с
18,78 21,55 23,67 24,92 25,81
v=C×R×i,мс
1,82 3,15 4,58 5,63 6,48
Q=ω×v,м3с
1,38 6,55 21,07 43,07 72,58
h0=1,17 м
Проверяем погрешность расхода.
h, м
0,2 0,5 1 1,5 2,0
ω=b+m×h×h, м2
0,76 2,05 4,6 7,65 11,2
B=b+2×m×h, м
4,0 4,6 5,6 6,6 7,6
ω3B, м5
0,11 1,87 17,38 67,83 187,86
hк=1,22 м
j
hj, м
ωj=b+m×hj×hj, м2
χj=b+2×hj×m2+1, м
Rj=ωjχj, м
1 1,22 5,88 7,04 0,835
2 1,21 5,82 7,01 0,83
3 1,2 5,76 6,98 0,825
4 1,19 5,7 6,95 0,82
5 1,18 5,64 6,93 0,815
6 1,17 5,58 6,9 0,81
j
Cj=1n×Rj16,м0,5с
ij=Q2ωj2×Cj2×Rj
Эj=hj+α×Q22×g×ωj2
1 24,26 0,049 2,57
2 24,23 0,050 2,59
3 24,21 0,052 2,61
4 24,18 0,054 2,63
5 24,16 0,055 2,65
6 24,14 0,057 2,67
k
ik=ik+ik+12
lk=Эk+1-Эki-ik
1 0,0495 40
2 0,051 20
3 0,053 20
4 0,0545 40
5 0,056 20