Гидравлический расчет элементов водохозяйственного комплекса, страница 4

уч-ка

h

ω

υ

αυ2/2g

Э

Эm+1 – Эm

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

0,363

3,398

14,214

10,308

10,671

-5,7786

0,4512

4,299

10,608

0,405

50,597

0,122

-0,1217

47,482

0,5394

5,229

9,237

4,353

4,8924

II

0,5394

5,229

9,237

4,353

4,8924

-1,8676

0,6276

6,190

11,365

0,545

53,164

0,039

-0,0387

48,258

0,7158

7,179

6,728

2,309

3,0248

III

0,7158

7,179

6,728

2,309

3,0248

-0,7406

0,8040

8,199

12,123

0,676

55,107

0,017

-0,0167

44,347

0,8922

9,248

5,223

1,392

2,2842

IV

0,8922

9,248

5,223

1,392

2,2842

-0,3056

0,9804

10,326

12,880

0,802

56,699

0,0085

-0,0082

37,268

1,0686

11,434

4,224

0,910

1,9786

V

1,0686

11,434

4,224

0,910

1,9786

-0,1026

1,1568

12,572

13,638

0,922

58,033

0,0048

-0,0045

22,800

1,245

13,739

3,516

0,631

1,8760

 .


Построение кривой свободной поверхности типа bI.

Имеется только одна глубина – это критическая глубина канала hк, которая принимается как начальная глубина hm. Конечная глубина не известна, следовательно, посчитать шаг по глубине невозможно. Первый шаг примем близким шагу для кривой типа aI (Δh1 = 0,5). Последующие шаги берутся в зависимости от полученных значений длин участков. В данном случае рассматривается пять участков. Последняя глубина должна быть как можно ближе к щиту.  

Составим таблицу (табл.7) зависимости длины участка от глубины канала (аналогично п.2.2).

Пример расчета таблицы 7 для глубины hm+1 = 1,31м и hm = 1,81м:

1) hm+1 = 1,31м, hm = 1,81м;

2) ωm+1 = (8,67м + 1,9*1,31м)*1,31м = 14,618м2,

    ωm = (8,67м + 1,9*1,81м)*1,81м = 21,917м2;

3) , ;

4) , ;

5) Эm+1 = 1,31м + 0,557м = 1,867м,

    Эm = 1,81м + 0,248м = 2,058м;

6) Эm+1 – Эm = 1,867м – 2,058м = - 0,191м;

7)  ;

8)  ;

9)  ;

10)  ;

11)  ;

12)  ;

13)  ;

14)  .

По результатам табл.7 теперь можно построить кривую свободной поверхности типа bI (рис.7).


Таблица 7. Зависимость длины участка от глубины канала

уч-ка

h

ω

υ

αυ2/2g

Э

Эm+1 – Эm

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

V

1,31

14,618

3,304

0,557

1,867

-0,191

1,560

18,149

15,369

1,181

60,477

0,00164

-0,00134

142,537

1,81

21,917

2,204

0,248

2,058

IV

1,81

21,917

2,204

0,248

2,058

-0,033

1,835

22,307

16,550

1,348

61,825

0,00091

-0,00061

54,098

1,86

22,699

2,128

0,231

2,091

III

1,86

22,699

2,128

0,231

2,091

-0,035

1,885

23,094

16,765

1,378

62,053

0,00082

-0,00052

67,308

1,91

23,491

2,056

0,216

2,126

II

1,91

23,491

2,056

0,216

2,126

-0,036

1,935

23,891

16,979

1,407

62,268

0,00075

-0,00045

80,000

1,96

24,292

1,988

0,202

2,162

I

1,96

24,292

1,988

0,202

2,162

-0,037

1,985

24,696

17,194

1,436

62,480

0,00068

-0,00038

97,368

2,01

25,103

1,924

0,189

2,199

 


3. Расчет гидравлического прыжка

3.1. Построение графика прыжковой функции