Порядок установления формы сопряжения потоков в выходной части быстротока

По зависимости (3.15) определяется вторая сопряженная глубина сжатой, где - сжатая глубина в конце лотка быстротока, подсчитанная ранее по способу проф. Чарномского.

Сравнивая с бытовой глубиной в сбросном канале, равной нормальной глубине , определяем форму сопряжения бьефов.

В зависимости от места расположения гидравлического прыжка относительно сжатого сечения различают три формы сопряжения бьефов (см. рис. 3.7).

1. Если , наблюдается критическая форма сопряжения (первый тип сопряжения на схеме), при которой начало прыжка будет расположено в сжатом сечении . Эта форма сопряжения очень неустойчива и не может быть принята за расчётную.

2. Если , сопряжение происходит по типу отогнанного прыжка (второй тип сопряжения), при котором начало прыжка будет расположено правее сечения , а сам прыжок может быть отогнан даже за пределы успокоителя на рисберму или в сбросной канал.

3. Если , происходит устойчивая форма сопряжения бьефов по типу затопленного прыжка (третий тип сопряжения на схеме). Сжатое сечение будет затоплено прыжком, начало которого располагается в пределах лотка.

Если окажется, что , то в этом случае, как указано было выше, гидравлический прыжок будет затоплен без устройства гасителей энергии и тогда длина водобойной части – успокоителя в рассматриваемом случае определится*).

,

где - длина затопленного прыжка.

По рекомендациям М.Д. Чертоусова

.

За успокоителем в пределах послепрыжкового участка и участка растекания потока до бытовых условий устраивают рисберму, по длине которой размывающая способность потока должна постепенно уменьшаться за счёт гашения избыточной кинетической энергии потока и снижения придонных скоростей.

длину рисбермы назначают равной*)

В случае отгона гидравлического прыжка или критической формы сопряжения бьефов может быть применен один из известных гасителей энергии (водобойная стенка, водобойный колодец, комбинированный водобойный колодец).

3.4.2. Гидравлический расчёт водобойной стенки

Принцип действия водобойной стенки сводится к определению её высоты, местоположения и проверки условий сопряжения потоков за стенкой.

Рисунок 3.9 – Расчётная схема водобойной стенки