Пример 9.4

Определить форму сопряженных бьефов при устройстве водосливной плотины (см. рис. 9.18) в русле водоотводного канала прямоугольной формы шириной b = 6 м. Высота плотины в верхнем и нижнем бьефе одинакова С_в = С_н = 4,2 м. Напор на водосливе Н = 2,0 м. Глубина воды в нижнем бьефе h_н = 1,8 м. Коэффициент скорости φ_с = 0,9. Расход воды Q= 22 м³/с.

Определяем сжатую глубину у подошвы водосливной плотины, используя уравнение (9.51):

T₀=h_c+ .

T₀=h_c+ = h_c + .

Полный напор относительно дна русла

T₀= C_B+H+ .

Средняя скорость подхода к плотине

V₀= = = 0,59м/c

T₀= 4,2+2+ = 6,22 м

Критическая глубина в русле

h_кр= = = 1,11 м.

Задаваясь h методом подбора по выражению 6,22 = h_с+ находим h_c, h_c= 0,38 м.

Глубина в сжатом сечении h_с < h_кp .

По уравнению гидравлического прыжка вычисляем, зная h_с, вторую сопряженную ей глубину h"_c:

h"_c= -1],

h"_c= -1]= 2,49 м.

Фиктивный прыжок с h_c" = 2,49 м затапливает нижний бьеф, где глубина воды h_н = 1,8 м (h"_c > h_н). Таким образом, форма сопряжение бьефов будет происходить в виде отогнанного прыжка (см. рис. 9.19).