Распределение скоростей по сечению потока. Допустимые скорости движения

В открытых руслах скорость возрастает от дна к поверхности и от берегов к оси потока. Максимальная скорость наблюдается на поверхности (см. раздел 1.5.3, рис. 14).

Распределение скоростей в широких открытых руслах описывается эмпирической формулой Базена:

, (151)

где и – местная скорость на расстоянии y от дна; υ - средняя скорость в сечении потока; С – коэффициент Шези; h – глубина потока.

Из формулы (151) следует ряд взаимосвязей, важных для практических целей (определив и_пов и и_дно, можно найти υ):

, (152)

. (153)

где u_пов, u_дно – местная скорость на поверхности и у дна русла (донная скорость).

В каналах недопустимы скорости движения, при которых происходит заиление или размыв русел. В связи с этим для них устанавливают:

- минимально допустимые скорости υ_min (незаиляющие);

- максимально допустимые скорости υ _max (неразмывающие).

Незаиляющую скорость можно определить

υ _min = . (154)

где – коэффициент, зависящий от характера переносимых взвешенных наносов, значение колеблется от 0,77 (крупные песчаные наносы) до 0,37 (очень мелкие наносы). В расчетах можно применять округленное значение =0,5.

Неразмывающая скорость зависит от грунта или материала, слагающего ложе потока. Приближенные значения этой скорости приводятся в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Значения неразмывающей скорости υ _max

	Грунт или одежда	υ maх, м/с
	Илистый грунт, разложившийся торф	0,25÷0,5
	Супесь слабая, легкие суглинки, средний лесс	0,7÷0,8
	Суглинки средние и плотные, плотный лесс	1,0÷1,2
	Глина	1,2÷1,8
	Одерновка	0,8÷1,0
	Осадочные скальные породы	2,5÷4,5
	Бетонная облицовка	5÷10