Пример 9.7

В канале прямоугольного сечения шириной b = 3 м имеется водослив практического профиля криволинейной формы. Определить характер сопряжения потока расходом 10 м³/с

с нижним бьефом и размеры водобойного колодца. Глубина воды в нижнем бьефе h_н = 1,8 м (см. рис. 9.24). Высота в нижнем бьефе плотины С_н = 3,0 м, в верхнем бьефе С_в = 3,5 м.

Полный напор на подходе к водосливной плотине

.

Напор на водосливной плотине

Принимаем коэффициент расхода m₀ = 0,45.

.

Скорость на подходе к водосливу

Сжатая глубина определяется из уравнения (9.51), принимая φ = 0,95:

.

Методом подбора получаем h_c = 0,395 м,

.

Критическая глубина

Фиктивная сопряженная глубина

.

Сопряжение струи с нижним бьефом будет осуществляться в виде отогнанного прыжка.

Перепад на колодце по (9.64) при φ = 1:

.

Глубина колодца, принимая σ =1,1, составит

.

Длина прыжка по формуле Сафранеца

.

По формуле М. Чертоусова

.

Длина колодца

l_к = 0,75 l_п = 0,75 · 10,6 = 8,0 м.

Размеры колодца: а_к = 0,45 м; l_к = 8,0 м.