Случай, когда в русле имеет место гидравлический прыжок

Здесь бурное течение переходит в спокойное; свободная поверхность пересекает линию К - К, по одной из трех возможных схем:

а) прыжок на 1-м участке русла (рис.1.9);

б) прыжок на 2-м участке русла (рис.1.10);

в) промежуточная схема - прыжок устанавливается в месте перелома дна (рис.1.11).

Для решения вопроса о том, какая из трех схем будет иметь место в конкретном случае, рекомендуется следующая последовательность рассуждений и расчетов.

1. По соотношению h01/h02 определить тип гидравлического прыжка (совершенный; прыжок - волна).

2. По уравнению совершенного гидравлического прыжка (1.19)

или по формуле (1.28) для прыжка - волны определить вторую сопряженную глубину h”, приняв значение первой сопряженной глубины прыжка равным h¢ =h01 (рис.1.9);

3. После этого используют следующие правила:

а) если h”< h02, то прыжок будет иметь место на первом участке канала; за прыжком будет иметь место кривая подпора с глубины h” до глубины h02 (рис.1.9);

Рис.1.9. Схема сопряжения участков канала (1-й случай)

б) если h”> h 02. то прыжок будет иметь место на втором участке канала; перед прыжком будет иметь место кривая подпора с глубины h¢ (первая сопряженная глубина относительно h”= h02) до глубины h 0 2 (рис.1.10);

Рис.1.10. Схема сопряжения участков канала (2-й случай)

в) если h”= h02. то прыжок будет в точке О (рис.1.11);

Рис.1.11. Схема сопряжения участков канала (3-й случай)

Длины l, необходимые для определения местоположения прыжка определяют, используя зависимости неравномерного движения (см. ниже).

Типичные случаи кривых свободной поверхности потока при переломах дна русла и на сооружениях показаны на рис.1.12. Решая задачу по установлению форм кривой свободной поверхности, необходимо на продольном профиле русла провести линии нормальных N-N и критических K-K глубин параллельно дну на высоте hо и hк соответственно. Далее устанавливают диапазон изменения глубин пары смежных участков. В последующем, используя результаты исследования дифференциального уравнения, и типичные случаи кривых свободной поверхности строится кривая свободной поверхности в установленном диапазоне.

При построении кривой свободной поверхности потока считают, что на некоторой части бесконечно длинных участков русла устанавливается равномерное движение и глубина потока равна нормальной глубине, например в начальном и конечном сечениях рассматриваемого канала.

Рис.1.12. Типичные случаи форм кривых свободной поверхности.

Поиск по сайту: