Другие предметы \ Гидравлика

Расчет канала трапецеидального поперечного сечения, страница 3

Кривую свободной поверхности необходимо построить на промежутке глубин от 1,05*h_о1^’ до h_р (глубина воды в канале перед регулирующим сооружением, h_р = 2,3* h_о1^’=2,3*4,58м = 10,53м). Рассчитаем шаг по глубине:

где 10 – это число участков (10 точек, по которым строится кривая).

Среднюю глубину на каждом участке рассчитывают по следующей формуле:

где h_m, h_m₊₁ – глубины сечений m и m+1соответственно, м.

Средний уклон трения можно найти с помощью средней скорости потока , среднего коэффициента Шези , среднего гидравлического радиуса :

, или

Составим таблицу, в которой с каждым шагом изменения глубины канала будем по формуле Чарномского вычислять длину участка.

Пример расчета:

1) h_m₊₁ = 10,53м, h_m = 9,9579м;

2) площадь живого сечения:

ω_m₊₁ = (7,665м + 2,3*10,53м)*10,53м = 335,7м²,

ω_m = (7,665м + 2,3*9,9579м)*9,9579м = 304,4 м²;

3) скорость движения воды в канале:

, ;

4) значение скоростного напора:

, ;

5) удельная энергия сечения по формуле Э=h+ :

Э_m₊₁= 10,53м + 0,0009м = 10,531м,

Э_m = 9,9579м+ 0,0011м = 9,959м;

6) разность удельных энергий:

Э_m₊₁ – Э_m = 10,531м – 9,959м = 0,5719м;

7) средняя глубина между поперечными сечениями:

;

8) средняя площадь живого сечения:

;

9) средний смоченный периметр:

;

10) гидравлический радиус

;

11) коэффициент Шези: ;

12) средний уклон: ;

13) разность уклона подводящего участка и среднего уклона:

;

14) расстояние между поперечными сечениями канала по уравнению Чарномского:

Таким образом, суммарная длина подводящего участка : l=266711,1м.

По получившимся результатам можно построить кривую свободной поверхности типа а_I (рис.6).

№ уч-ка	h	ω	υ	αυ²/2g	Э	Э_m₊₁ – Э_m								Δl
	м	м²	м/с	м	м	м	м	м²	м	м	/с	-	-	м
1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
I.	10,53	335,7	0,132	0,0009	10,531	0,5719	10,2	319,88	59,05	5,42	77,96	0,0000006	0,0000258	22151,60459
	9,9579	304,4	0,145	0,0011	9,959
II.	9,9579	304,4	0,145	0,0011	9,959	0,5719	9,7	289,29	56,18	5,15	77,30	0,0000008	0,0000256	22304,70881
	9,3858	274,6	0,161	0,0013	9,387
III.	9,3858	274,6	0,161	0,0013	9,387	0,5718	9,1	260,20	53,31	4,88	76,61	0,0000010	0,0000254	22521,33272
	8,8137	246,2	0,180	0,0016	8,815
IV.	8,8137	246,2	0,180	0,0016	8,815	0,5717	8,5	232,62	50,44	4,61	75,89	0,0000014	0,0000250	22835,87791
	8,2416	219,4	0,201	0,0021	8,244
V.	8,2416	219,4	0,201	0,0021	8,244	0,5715	8,0	206,55	47,57	4,34	75,13	0,0000019	0,0000245	23307,52109
	7,6695	194,1	0,228	0,0026	7,672
VI.	7,6695	194,1	0,228	0,0026	7,672	0,5713	7,4	181,98	44,70	4,07	74,33	0,0000026	0,0000238	24044,72991
	7,0974	170,3	0,260	0,0034	7,101
VII.	7,0974	170,3	0,260	0,0034	7,101	0,5710	6,8	158,92	41,83	3,80	73,48	0,0000038	0,0000226	25264,56151
	6,5253	147,9	0,299	0,0046	6,530
VIII.	6,5253	147,9	0,299	0,0046	6,530	0,5705	6,2	137,36	38,96	3,53	72,57	0,0000056	0,0000208	27461,39025
	5,9532	127,1	0,348	0,0062	5,959
IX.	5,9532	127,1	0,348	0,0062	5,959	0,5697	5,7	117,31	36,09	3,25	71,59	0,0000086	0,0000178	32023,97615
	5,3811	107,8	0,410	0,0086	5,390
X.	5,3811	107,8	0,410	0,0086	5,390	0,5684	5,1	98,76	33,22	2,97	70,54	0,0000137	0,0000127	44795,348
	4,809	90,1	0,491	0,0123	4,821

1 2 3 4 5

Скачать файл