Задачи гидравлического расчета обусловлены наличием в нем трех основных частей (головной, сбросной и концевой) и заключаются:
1) в определении параметров головного участка (очертании подводящего канала, числа и ширины водосливных пролетов, отметки порога) для заданной пропускной способности;
2) определении глубины и скорости потока на сбросном участке с оценкой появления кавитации, самоаэрации и катящихся волн;
3) определении параметров концевого участка, обеспечивающих безопасное сопряжение потока с НБ.
Проектирование быстротока начинают с выбора удельного расхода энергии в нем, что позволяет назначить его ширину и определить отметку порога цели. После этого разбивают трассу водосброса и устанавливают его длину и уклон.
Далее выполняют расчет сбросного и концевого участков. Если течение в сбросной части (лотка) плавно изменяется (лоток имеет одинаковое или мало изменяющееся по длине сечение), то расчет ведут по формулам одномерной гидравлики.
Если лоток имеет участки с резким сужением или расширением, то его гидравлический расчет ведут по теории двухмерных потоков. При отклонении бурного потока стенками от начального направления возникают возмущения свободной поверхности, выражающиеся в образовании остановившихся крошек.
При плавном изменении направления возникают пологие волны возмущения, при резком изменении в сторону русла образуются косые прыжки (без или с переходом глубины через критическую) и сбойное течение.
Наличие энергии, кроме роста высоты боковых стенок и нагрузок на них, ведет к росту удельных расходов при выходе потока на водобой, что ухудшает условия сопряжения. Сужение и поворот быстротока рекомендуется осуществлять при спокойном целеполагании.
При наличии промежуточного канала с уклоном меньше критического желаемого результата можно добиться, придав каналу длину, достаточную для образования гидравлического прыжка и образования послепрыжкового участка со спокойным течением.
Если топографические условия не позволяют включить в водосброс промежуточный канал, то сужающийся (переходный, сопрягающий) участок проектируют так, чтобы переход от бурного течения к спокойному происходил в пределах сужения за счет стеснения потока боковыми стенками.
#резаки #расчёт энергии
