Построение кривых свободной поверхности в открытых руслах

Общие положения

Для построения кривой свободной поверхности предварительно необходимо установить

а) форму этой кривой;

б) исходное сечение для построения.

Исходным сечением должно быть сечение, глубина в котором известна или может быть определена. Таким сечением может быть сечение с критической глубиной перед перепадом, рис. 6.11 или сечение при изменении уклона дна русла. Исходное сечение может приниматься также непосредственно перед сооружением или за ним. В этом случае глубина в исходном сечении определяется на основании специальных расчетов. За исходное сечение нельзя принимать сечение с нормальной глубиной при асимптотическом приближении к ней кривой свободной поверхности, так как асимптота касается кривой только в бесконечности.

После установления формы кривой свободной поверхности и исходного сечения необходимо определить количественные характеристики этой кривой, т.е. установить зависимость , где l – расстояние вдоль дна русла от исходного сечения. В зависимости от положения исходного сечения 1-1 на кривой свободной поверхности расстояние l может откладываться от исходного сечения как вниз по течению, так и против течения.

Для нахождения зависимости необходимо проинтегрировать дифференциальное уравнение неравномерного движения в виде (6.3)

Интегрирование уравнения такого типа возможно только приближенным методом.

Рис. 6.11