Пример 9.10

Согласно данным примера 9.9 определить длину водобоя одноступенчатого перепада для укрепления дна русла. Уклон дна канала i₀ = 0,0004 (см. рис. 9.31).

Длина водобоя находится по формуле (9.81):

L = l₁+l₂+l_п+l₃.

Длину отлета струи l₁ от вертикальной стенки вычисляем по формуле

Ю. Константинова.

Глубина воды на грани перепада

.

Скорость потока на грани перепада

Запас длины l₃=1,5h_н = 1,5·1,8 = 2,7 м.

Длину прыжка определяем по формуле Н. Павловского:

l_п = 2,5(1,9h₂-h₁),

где h₂ = h_H, h_x= h"_н — сопряженная глубина с глубиной в нижнем бьефе h_н.

l_п = 2,5(1,9·1,8 - 1,0) = 6,05 м.

Длина отгона прыжка - длина кривой подпора. Длину кривой подпора находим по методу В. Чарномского.

Начальная глубина кривой подпора h_] = h_c = 0,62 м.

Конечная глубина кривой подпора h₂ = h"_н = 1,0 м.

Длина вычисляется по формуле (8.44):

Удельная энергия сечения Э₁ , α = 1,

.

Удельная энергия сечения Э₂

Средняя скорость на участке кривой подпора

Гидравлические радиусы:

Средний радиус .

Коэффициент шероховатости принимаем n = 0,02.

Средний коэффициент Шези

Уклон дна i₀ = 0,0004.

Длина отгона

.

Длина водобоя

L = l₁+l₂+l_п+1_з = 5,65 + 46,3 + 6,05 + 2,7 = 60,7 м.

Исходя из скорости на водобое в сжатом сечении V_с = 8,1 м/с и средней скорости 6,53м/с необходимо выбрать соответствующее крепление дна водобоя.