Типы открытых русел

В инженерной практике встречаются русла имеющие различные характеристики. Их можно разделить на две группы:

1. Призматические, когда площадь и форма поперечного сечения русла по длине его неизменны и поперечное сечение потока зависит только от глубины:

w = f(h)

2. Непризматические, когда площадь и форма поперечного сечения русла изменяются по его длине. В этом случае площадь поперечного сечения потока зависит и от глубины и от расстояния от начального сечения w = f (h,S).

Если поперечный профиль русла очерчивается кривой линией, например параболой, то такое русло можно назвать цилиндрическим. Очевидно, что цилиндрическое русло по своим свойствам аналогично призматическому.

В отношении формы поперечного сечения открытые русла можно разграничить на русла правильной формы и русла неправильной формы.

 

К руслам правильной формы относятся такие русла, для которых гидравлические элементы потока являются непрерывными монотоно возрастающими функциями глубины потока. Причем каждая из этих функций имеет вполне определенное аналитическое выражение для всего диапазона изменений глубины потока. Этому условию удовлетворяют русла прямоугольные, трапецеидальные, треугольные, параболические, круговые и пр., то есть большинство русел, встречающихся в инженерной практике.

Открытые русла, характеризующиеся полигональным (составным) профилем не удовлетворяют указанным выше условиям и являются, следовательно, руслами неправильной формы.

В отношении уклона дна открытые русла можно разграничить следующим образом:

1. Русла с прямым уклоном дна i > 0 (рис. 2.3)

2. Русла с горизонтальным дном i = 0 (рис. 2.4)

3. Русла с обратным (отрицательным) уклоном дна i < 0 (рис.2.5)

 

 

Рис. 2.3 Рис. 2.4 Рис. 2.5

 

Следует иметь в виду, что при i =0 и i < 0 равномерное движение невозможно. В этих случаях формула Шези теряет физический смысл и вместе с этим теряет смысл термин «нормальная глубина»