Гидравлически наивыгоднейшее сечение – такое, у которого при заданных ω, i расход Q оказывается максимальным.
Решив это уравнение найдем:
h=3,01 м b=0,61h=1,84 м.
1.3 Определение нормальных глубин для заданных расходов Qmin, Q, Qmax и построение кривой Q= f (h)
i =0,00015
Вычисления удобно свести в таблицу:
| Q, м3/с | ||
| 0,5 | 1,0037 | ||
| 3,3392 | |||
| 1,5 | 6,9297 | ||
| 11,847 | |||
| 2,5 | 18,188 | ||
| 26,059 | |||
| 3,5 | 35,566 | ||
| 46,814 | |||
| 4,5 | 59,907 | ||
| 74,946 |
По графику можно определить нормальные глубины для заданных расходов.
Определение типа и построение кривой свободной поверхности
При проведении гидравлических расчетов неравномерного движения, например, при расчете кривых свободной поверхности, сопряжении бьефов, необходимо знать критическую глубину hкр. Критическая глубина соответствует минимуму удельной энергии сечения и в общем случае определяется из уравнения:
α ≈1
Решив это уравнение найдем:
Критический уклон найдем по формуле:
– обычный канал.
Тип кривой а I, кривая подпора.
Построение кривой свободной поверхности:
 |
– относительные глубины 
– средняя кинетичность потока
φ(η) – определяется в зависимости от гидравлического показателя русла X и относительной глубины.
Определение 
:
h1=1,5 м h2=2,06 м С1=50,4 C2=52,3 B1=9,57 м B2=11,25 м χ1=10,5 м χ2=12,5 м
Гидравлический показатель русла:
Задаемся: h1=1,79 м h2=1,2 h0=1,8 м, тогда 
, φ(η1)=0,312 φ(η2)=0,301
Вычисления удобно свести в таблицу:
| № | h1 | h2 | η1 | η2 | X | 
| φ(η1) | φ(η2) | l |
| 1,8 | 1,8 | 1,2 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,301 | 0,301 | ||
| 1,79 | 1,8 | 1,193 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,312 | 0,301 | 172,6 | |
| 1,78 | 1,8 | 1,187 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,315 | 0,301 | 268,2 | |
| 1,77 | 1,8 | 1,18 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,323 | 0,301 | 411,9 | |
| 1,76 | 1,8 | 1,173 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,331 | 0,301 | 555,6 | |
| 1,75 | 1,8 | 1,167 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,339 | 0,301 | 699,3 | |
| 1,73 | 1,8 | 1,153 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,357 | 0,301 | ||
| 1,7 | 1,8 | 1,133 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,389 | 0,301 | ||
| 1,67 | 1,8 | 1,113 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,427 | 0,301 | ||
| 1,65 | 1,8 | 1,1 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,456 | 0,301 | ||
| 1,6 | 1,8 | 1,067 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,553 | 0,301 | ||
| 1,55 | 1,8 | 1,033 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 0,732 | 0,301 | ||
| 1,507 | 1,8 | 1,005 | 1,2 | 3,7 | 0,037 | 1,231 | 0,301 |
Расчет сбросного канала
Решив это уравнение найдем:
h=1,37 м b=4h=5,48 м ω=5,5h2=10,32 м2.
Так как скорость в канале больше размывающей, то необходимо сделать «одежду» для канала, т.е. выполнить укрепление дна и откосов. В качестве «одежды» примем гравийно-галечную обсыпку. При этом коэффициент шероховатости n=0,02 т.е. остается таким же как и до обсыпки, следовательно, скорость течения и глубина воды в канале не изменятся.
Решив это уравнение найдем:
h=0,84 м ω=1,5h2+5,48h=5,66м2 R=0,67 м.
Расчет водозаборного регулятора
В качестве водозаборного регулятора используется водослив с широким порогом. Сопряжение водослива с широким порогом осуществляется по типу конусов. Высота водослива со стороны верхнего бьефа P назначается конструктивно в пределах P=0,25÷1 м, а толщина δ=(3÷5) H.
Коэффициент расхода m определяется в зависимости от вида сопряжения водослива с подводящим каналом и отношения P/H.
Расчет водослива с широким порогом заключается в определении его ширины, при которой перед сооружением сохраняется нормальная глубина.
Основное расчетное уравнение:
hмаг. канала=2,06 м hсбр. канала=1,37 м
bмаг. канала=5,1 м bсбр. канала=5,48 м
Вмаг. канала=11,28 м bсбр. канала=9,59 м
– при прямоугольном очертании быков и береговых устоев.
Задаемся P=0,4 м, тогда Н= hмаг. канала-Р=2,06–0,4=1,66 м.
Проверка подтопления:
Водослив считается подтопленным если 
, следовательно водослив не подтоплен 
I приближение:
II приближение:
Окончательно принимаем: Р=0,4 м., b=4,4 м., δ=3Н≈5 м.
Расчет многоступенчатого перепада