Неравномерное движение воды в открытых руслах
Вариант 1
I. Исходные данные.
1. По каналу АБВГД с перепадом в сечении В вода сбрасывается в водоем Е.
2. Расход воды Q = 4 + 0,2N = …… м³/с, где N = …
3. Канал на участках АБ и ГД:
уклон дна i0=0,0004;
коэффициент откоса m=2,0; 1,5;
материал дна и стенок канала: мощение из рваного камня; мелкий гравий с илистым слоем;
относительная ширина канала 
Продолжение Приложения 1
длина участка канала ГД – L = 2000 м; 1000 м;
глубина в конце участка канала ГД - hД = 2 + 0,01N =………….м;
4. Перепад БВГ:
сечение на перепаде – прямоугольное;
высота перепада P = 2 + 0,02N………….м;
ширина перепада должна быть такой, чтобы на участке АБ обеспечивалось равномерное движение.
II. Содержание работы
Р а с ч е т н а я ч а с т ь
1. Рассчитать глубину h0 и ширину по дну в канале на участке АБ при равномерном движении воды.
2. Построить кривую свободной поверхности на участке ГД и определить глубину hг в сечении Г.
3. Рассчитать ширину отверстия перепада.
4. Установить характер сопряжения бьефов и, если необходимо, рассчитать глубину d и длину 
водобойного колодца.
Г р а ф и ч е с к а я ч а с т ь
Вычертить продольный профиль дна канала на участке ГД и показать на нем кривую свободной поверхности воды.
Приложение 2
З А Д А Н И Е № 2
Неравномерное движение воды в открытых руслах
Вариант 2
I. Исходные данные.
1. Для пропуска воды под насыпью железной дороги устроена труба БВ. К трубе вода подводится по каналу АБ трапецеидального сечения. Из трубы вода сбрасывается в водобойный колодец ГД, откуда отводится каналом ДЕ трапецеидального сечения. Труба БВ и колодец ГД имеют прямоугольные сечения.
2. Расход воды Q = 4 + 0,2N =…… м³/с, где N = …
3. Канал на участках АБ и ДЕ:
коэффициент откоса m = 2,0; 1,5;
ширина канала по дну b = 10 м; 5 м;
уклон дна канала i0 = 0,0002; 0,0004;
дно и стенки: мелкий гравий с илистым слоем; мощение из рваного камня.
4. Труба БВ:
Продолжение Приложения 2
отверстие трубы b1 = 2 м.
5. Водобойный колодец ГД:
ширина колодца b1 = 2 м;
высота перепада P = 2 + 0,02N=….м.
II. Содержание работы
Р а с ч е т н а я ч а с т ь
1. Рассчитать нормальную глубину h0 в канале на участках АБ и ДЕ.
2. Определить подпертую глубину H перед входом в трубу.
3. Построить кривую свободной поверхности воды в подводящем канале АБ.
4. Определить глубину d и длину водобойного колодца.
Г р а ф и ч е с к а я ч а с т ь
Вычертить продольный профиль дна канала на участке АБ и показать на нем кривую свободной поверхности воды.
Приложение 3
Варианты исходных данных к Заданию 2
| № ва- ри- ан- та | № за-да- ния | Зна- че- ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате- риал моще-ния |
| 2/1 | 2.0 | 2.5 | 0.0004 | - | Рваный камень n = 0.022 | |||
| 2/1 | 2.0 | 2.5 | 0.0004 | - | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | |||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/1 | 1.5 | 2.5 | 0.0004 | - | Рваный камень n = 0.022 | |||
| 2/1 | 1,5 | 2,5 | 0,0004 | - | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | |||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/1 | 2.0 | 3.0 | 0.0004 | - | Рваный камень n = 0.022 | |||
| 2/1 | 2.0 | 3.0 | 0.0004 | - | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | |||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/2 | 2,0 | -- | -- | 0,0004 | Рваный камень n = 0.022 | |||
| 2/2 | 1.5 | -- | -- | 0.0004 | Рваный камень n = 0.022 | |||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/2 | 2.0 | -- | -- | 0.0002 | Рваный камень n = 0.022 | |||
| 2/2 | 1,5 | -- | -- | 0,0002 | Рваный камень n = 0.022 | |||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/2 | 2,0 | -- | - | 0,0004 | 5,0 | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | ||
| 2/2 | 1.5 | -- | -- | 0.0004 | 5.0 | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | ||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/2 | 2,0 | -- | -- | 0,0002 | 5,0 | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | ||
| 2/2 | 1.5 | -- | -- | 0.0002 | 5.0 | Мелкий гравий с илистым слоем n =0.018 | ||
Продолжение Приложения 3
| № ва-ри- ан-та | № за-да- ния | Зна-че-ние N | m | b | L,м | Io | b | Мате-риал моще-ния |
| 2/2 | 2,0 | -- | -- | 0,0004 | Мелкий гравий с илистым слоем n = 0.018 | |||
ЛИТЕРАТУРА
1. Матвеев К.В. Гидравлические расчеты напорных трубопроводов и неравномерного движения воды в открытых руслах: Методические указания. – М.: МИИТ, 1999. – 24 с.
2. Матвеев К.В., Пейч Ю.Л. Неравномерное движение воды в открытых руслах и гидравлические расчеты напорных трубопроводов: Методические указания к домашним заданиям. - М.:МИИТ, 1985.-40 с.
3. Матвеев К.В. Неравномерное движение воды в открытых руслах: Домашние задания. -М.:МИИТ, 1989.-4с.
4. Железняков Г.В. Гидравлика и гидрология: Учебник для вузов. - М.: Транспорт, 1989. - 376 с.
5. Пособие по гидравлическим расчетам малых водопропускных сооружений/ ВНИИ транспортного строительства (ЦНИИС), Главное управление проектирования и капитального строительства (ГУПиКС) Минтрансстроя СССР.-М.: Транспорт, 1992, 408 с.
6. Лупина Т.А., Симонов К.В. Гидравлический расчет напорных трубопроводов: Учебное пособие. – М.: МИИТ, 2008. – 214 с.
7. Дьяконов В.П., Абраменкова И.В. MathCAD 7.0 в математике, физике и в Internet. – М.: «Нолидж», 1999. – 352с., ил.
СОДЕРЖАНИЕ
| ВВЕДЕНИЕ | ||
| 1. Методика автоматизированного расчета | ||
| 1.1. Исходные данные | ||
| 1.2. Определение нормальной глубины для русла трапецеидальной формы сечения | ||
| 1.3. Определение напора (подпертой глубины) H перед водопропускной трубой | ||
| 1.4. Определение значения критической глубины hк | ||
| 1.5. Расчет кривой свободной поверхности потока | ||
| 1.6. Определение ширины перепада | ||
| 1.7. Определение формы сопряжения бьефов | ||
| 1.8. Расчет водобойного колодца | ||
| ПРИЛОЖЕНИЯ | ||
| ЛИТЕРАТУРА | ||
| СОДЕРЖАНИЕ |