Розрахунок русла гідравлічно найвигіднішого профіля

У руслах трапецеїдального перерізу гідравлічно найвигіднішого профілю співвідношення ширини русла по дну до глибини потоку h₀ при рівномірному русі або, як її називають, відносну ширину русла визначаємо за формулою

. (1.43)

Необхідно виходити з умов, що при заданому коефіцієнті закладення відкосів m повинне бути співвідношення:

. (1.44)

У таких умовах гідравлічний радіус .

Якщо задаються площа живого перерізу, невідомі ширина русла по дну і глибина протікання потоку по дну, то

. (1.45)

У таких умовах можна визначити і глибину потоку h₀:

. (1.46)

Для полегшення розрахунків значень відносної ширини русла використовують таблиці (додаток 49).

Якщо для розрахунків задаються витрата Q, тип укріплення русла і його ухил то використовують формулу

. (1.47)

Підставляючи і , знайдемо глибину потоку

. (1.48)

Приймаючи показник степеня Z=0, 700, маємо

, (1.49)

де

. (1.50)

Значення A наведені в додатку 49.

Приклад 1.9.1. Визначити тип укріплення і поздовжній ухил дна каналу, профіль якого повинен бути гідравлічно найвигіднішим за таких умов:

а) витрата Q =107 м³/с, коефіцієнт закладення відкосів m =2, 5, а ширина русла по дну b=1, 4 м;

б) Q =1, 28 м³/сек; m =0; b = м;

в) Q =1, 53 м³/сек; m =; b = м.

Розв’язання:

1) За додатком 49 .

2) .

3) .

4) .

5) За додатком 30 визначаємо укріплення у вигляді дерен на зв’язній основі.

6) За додатком 40 n=0, 0275.

7) .

8) За додатком 41 W=55, 5 м/с.

9) .

Відповідь: б) в)