Введение. Приведены основные понятия, уравнения и зависимости, представляющие основу при расчётах и проектировании водопропускных и гидротехнических сооружений

Приведены основные понятия, уравнения и зависимости, представляющие основу при расчётах и проектировании водопропускных и гидротехнических сооружений. Учитывая специфику открытых потоков, рассмотрены задачи и примеры, служащие для лучшего понимания этой темы. Значительное внимание уделено физике течений в открытых каналах.

Вопросы, относящиеся к открытым потокам, рассмотрены в данной части в разных объемах; например, глава «Водосливы» включена для ознакомления с основными закономерностями течения на водосливах. Точно также, глава о движении наносов приведена для поверхностного, но по нашему мнению, обязательного ознакомления студентов с классификацией и движением наносов. Обычно в учебниках по гидравлике сравнительно мало внимания уделяется волнам, волновым процессам и обтеканию препятствий. По этой причине нами значительное внимание уделено физике волн и рассмотрены простые случаи обтекания препятствий потоком идеальной жидкости со свободной поверхностью.

Такие разделы как равномерные и неравномерные потоки изложены кратко – не рассматриваются те методы расчёта, которые при настоящем состоянии вычислительной техники утратили своё значение. Выполнен анализ тех кривых свободной поверхности, которые представляют наибольший практический интерес. Некоторые выводы (например, дифференциального уравнения неравномерного плавноизменяющегося движения) даны подробнее, чем это сделано во многих учебниках, чтобы студенты могли изучить их самостоятельно.

Материал для главы Д.5 о спокойных и бурных потоках в каналах переменного сечения взят нами из [6] и [13].

Для самоконтроля при изучении некоторых тем приведены задачи без подробных решений; они рассматриваются обычно на лекциях. Геометрический уклон обозначается везде как i ₀, гидравлический уклон i_г, уклон свободной поверхности i.

Особенность этой части конспекта лекций, как и предыдущих, в том, что изложение ведётся на двух уровнях; обязательная основная часть соответствует первому – низшему уровню. Усвоив основную часть, студент может рассчитывать на положительную оценку на экзамене.

В дополнительную часть включены в данном пособии не только темы, выходящие за рамки обычных курсов гидравлики, но и изложение других подходов к решению некоторых задач. Например, изложен распространенный вывод основного уравнения неравномерного плавноизменяющегося движения и использование этого уравнения при построении кривых свободной поверхности.