Предварительные замечания. Ограничимся рассмотрением только турбулентного движения воды, относя­щегося к квадратичной области сопротивления (в доквадратичной области обычные каналы

ГЛАВА ШЕСТАЯ

РАВНОМЕРНОЕ БЕЗНАПОРНОЕ УСТАНОВИВШЕЕСЯ

ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ В КАНАЛАХ

ПРЕДВАРИТЕЛЬНЫЕ ЗАМЕЧАНИЯ

Ограничимся рассмотрением только турбулентного движения воды, относя­щегося к квадратичной области сопротивления (в доквадратичной области обычные каналы, встречающиеся в гидротехнической практике, могут

работать относительно редко).

На рис. 3-29 (см. § 3-21)была представлена схема рассматриваемого

движения, из которой видно, что уклон дна канала

(6-1')

поскольку величина l измеряется вдоль наклонной линии дна канала (угол см. на рисунке). Такое движение воды получается в искусственных цилиндри­ческих каналах.

В том случае, когда канал имеет, в частности, земляное русло (что особенно часто встречается в практике) скорости v в канале назначаются сравнительно малыми (чтобы не получить размыва грунта); при этом и уклоны дна земляных каналов получаются также небольшими. В связи с этим для

земляных (и некоторых других) каналов можно считать, что

(6-1'')

Как видно, здесь мы можем поступать следующим образом: а) расстояние l - измерять по горизонтали, б) живые же сечения потока считать вер­тикальными, измеряя глубины h — по вертикали (см. рис. 6-1).Очевидно, в этом случае рис. 6-1(на котором дно канала показано с большим уклоном)

следует рассматривать как чертеж, выполненный в искаженном масштабе (вертикальном масштабе — относительно крупном, горизонтальном — относи­тельно мелком; именно поэтому уклон дна канала на этом рисунке получился большим). Ниже мы ограничимся изучением только случая, характеризуемого

схемой, представленной на рис. 6-1.

Основные зависимости, используемые при расчете таких каналов (когда

J_e = J = i = tg θ), следующие:

(I) (6-2)

(6-3)

Рис.6-1. Схема (в искаженном масштабе) равномерного движения воды в канале с малым уклоном дна (sin tg )

последнюю зависимость, учитывая, что в данном случае h_l = а = а_д (см. рис. 6-1) и что

J i (6-4)

переписываем в виде

(II) (6-5)

Дополнительно будем пользо­ваться еще формулами:

(III) (6-6)

(IV) (6-7)

(V) (6-8)

Кроме того, иногда будем применять зависимост

(6-9)

(6-10)

(6-11)

Что касается коэффициента Шези С, то он определяется так, как это было пояснено в § 4-13.