Пример 9.9

На канале прямоугольной формы сечения шириной b = 4 м установлен перепад с вертикальной стенкой падения (см. рис. 9.29). Нормальная глубина в канале h₀ = 2 м. Высота перепада С_н = 3 м. Расход воды в канале 20 м³/с. Глубина воды в нижнем бьефе h_н = 1,8 м. Установить форму сопряжения потока воды, падающего с перепада, с нижним бьефом.

Удельный расход в канале

Критическая глубина .

Полная удельная энергия для сечения 1-1

Средняя скорость в сечении 1-1

Коэффициент скорости находим по графику Б. Батука (см. рис. 9.30) для перепада со свободным доступом воздуха под струю:

f

Параметр , тогда φ = 0,87.

Сжатая глубина определяется из уравнения

h_c вычисляется методом подбора, h_с = 0,62 м.

Скорость в сжатом сечении

Сопряженная глубина h_c" находится из уравнения гидравлического прыжка для прямоугольного русла:

Форма сопряжения бьефов — отогнанный прыжок.