Типы задач при расчете неравномерного движения в призматических руслах в зависимости от соотношения нормальной и критической глубин

В зависимости от соотношения глубин потоков различаются три их состояния (рис. 1.3):

Рис. 1.3. Состояние потока при неравномерном движении

1) бурное состояние потока, при котором глубина меньше критической (h < h_кр);

2) спокойное состояние потока, при котором глубина больше критической (h > h_кр);

3) критическое состояние потока, при котором глубина равна критической (h = h_кр).

Уклон дна, при котором нормальная глубина потока равна критической, называется критическим уклоном и определяется по формуле

(1.17)

Если фактический уклон дна водотока i < i_Kp, тогда h₀ > h_кр, и поток, движущийся равномерно, находится в спокойном состоянии. Если же i > i _кр, h₀< h_кр, поток находится в бурном состоянии.

При неравномерном движении независимо от величины уклона поток может находиться как в спокойном (если h > h _кр), так и в бурном состоянии (если h < h _кр)

При переходе потока из спокойного состояния в бурное происходит явление гидравлического водопада, а при переходе из бурного состояния в спокойное - явление гидравлического прыжка.

Один и тот же расход Q в зависимости от уклона и шероховатости может протекать в данном поперечном сечении русла с различной скоростью и, следовательно, с различной глубиной.

Основные гидравлические понятия и формулы приведены в приложениях 1-3, допускаемые скорости и основные гидравлические коэффициенты - в приложениях 4-7.