В прямоугольном канале шириной b=17,0 м устроен перепад. Установить характер сопряжения ниспадающей с перепада

В прямоугольном канале шириной b=17,0 м устроен перепад. Установить характер сопряжения ниспадающей с перепада струи с нижним бьефом и определить размеры водобойного колодца. Расход воды в канале Q=48,0м3с, высота перепада p=3,1 м, бытовая глубина hб=1,4 м, коэффициент скорости =0,95, глубину воды на уступе перепада принять равной критической

1. Определяем удельный расход:
q=Qb=4817=2,82м2с
2. Находим критическую глубину:
hk=3q2g=32,8229,81=0,932 м
3. Вычисляем скорость движения воды на уступе перепада:
v0=qhk=2,820,932=3,03мс
4. Находим полный напор:
E0=p+hk+v022×g=3,1+0,932+3,0322×9,81=4,5 м
5. Сжатая глубина определяется из решения уравнения (5.6):
E0=hc+Ahc2
A=q22×g×φ2=2,8222×9,81×0,952=0,45
Задавшись рядом сжатых глубин (0,2, 0,25, 0,35 и 0,5 м) вычисляем соответствующие им величины полного напора.
hc, м
E0, м
0,2 11,45
0,25 8,06
0,35 4,02
0,5 2,3
По данным таблицы строим график зависимости полного напора от величины сжатой глубины . Откладываем по вертикальной оси величину полного напора E0, м, определяем значение сжатой глубины hc=0,33 м.
По формуле (5.2) определяем вторую сопряженную глубину.
h2=hс2×1+8×hkhc3-1=0,332×1+8×0,9320,333-1=2,06 м
Сравнением h2 и hб устанавливают вид сопряжения. Поскольку h2=2,06 м>hб=1,4 м, то сопряжение струи с нижним бьефом будет осуществляться с помощью отогнанного гидравлического прыжка

. Откладываем по вертикальной оси величину полного напора E0, м, определяем значение сжатой глубины hc=0,33 м.
По формуле (5.2) определяем вторую сопряженную глубину.
h2=hс2×1+8×hkhc3-1=0,332×1+8×0,9320,333-1=2,06 м
Сравнением h2 и hб устанавливают вид сопряжения. Поскольку h2=2,06 м>hб=1,4 м, то сопряжение струи с нижним бьефом будет осуществляться с помощью отогнанного гидравлического прыжка