USTÁLENÉ PROUDĚNÍ V OTEVŘENÝCH KORYTECH

Transkript

1 USTÁLENÉ POUDĚNÍ V OTEVŘENÝCH KOYTECH ovoměré prouděí Charakterstka:. Hloubka vod v kortě, průtočá plocha a průřezová rchlost jsou v každém příčém řezu kostatí.. Čára eerge, vodí hlada a do korta jsou rovoběžé, takže E = = 0 kde E je sklo čár eerge, je sklo hlad a 0 je sklo da. ozděleí dle tvaru průtokového proflu:. przmatcké kaál kost. geometrcké vlastost po délce toku. eprzmatcké kaál proměý tvar po délce, změ lze defovat jako fce S resp. O. přrozeá korta epravdelý tvar měící se po délce toku Děleí průřezů a kort:. jedoduché (obdélík, trojúhelík, lchoběžík...). složeé (kromě da lze alézt další vodorovou část). přrozeé

2 Základí geometrcké charakterstk. rozměr průtokového proflu (šířka ve dě, sklo svahů, průměr atd.). průtočá plocha... S. omočeý obvod... O 4. hdraulcký poloměr šířka v hladě... B 6. podélý sklo... I 7. hloubka... Hdraulcké charakterstk. stupeň drsost.... rchlostí součtel ( Chezho)... C (m /.s-). středí průřezová rchlost... v 4. průtok... Q Chézho rovce v = C I 0 kde v... průřezová rchlost C... rchlostí součtel (m 0,5 s - )... hdraulcký poloměr (m)

3 Průtok se spočítá z rovce spojtost Q = vs = CS I = K I 0 0 kde S... průtočá plocha (m ), K... modul průtoku (m s - ). Modul průtoku patří k základím hdraulckým charakterstkám korta, eboť zahruje jak vlv tvaru a velkost průtočé ploch, tak drsost omočeého obvodu. Vztah pro určeí rchlostího součtele C z Chézho rovce. Mag platost: (889) C = Pavlovskj (95) P C = P =,5 6 0, 0,75 ( 0, ) > 0,0 0,m < < 5m zjedodušeé určeí P: pro: < m... P,5 > m... P, > 0,05... P,6

4 Agrosk (955) 0,0564 C = 7,7 + log Martec (958) C = 7,7 0,77 + log d 50 Pro = m platost: & > 0,009 odvoze z měřeí a českých řekách, ověře pro: 0,5 < <,5 0,004 m < d50 < 0,5 m Pro epravdelé říčí tratě Martec doporučuje ahradt zro d 50 áhradí drsostí d = d 50 + d, kde d = 0,06.S max /S m - 0,. Hlaví vlv a změu drsost je ted přsuzová promělvost průřezu. Mez použtelost bla staovea poměrem S max /S m =,. Magova rovce v = I 0 kde... Magův drsostí součtel (s.m -/ ).

5 V případě, že je omočeý obvod slože z částí s růzou drsostí (apř. růzé tp opevěí), uvažuje se př výpočtu průměrá ekvvaletí drsost, kterou je možé staovt ásledujícím způsob: vážeým průměrem: = O O podle Pavlovského: = ( ) O O podle Hortoa a Estea a Bakse: O = O kde jsou dílčí omočeé obvod s drsostím součtel.

6 Geometrcké charakterstk příčého proflu korta Tvar korta Průtočá plocha S b Omočeý obvod O b + Hdraulcký poloměr b b + Šířka v hladě B b Středí hloubka průřezu = S/B ( b m) + b + + m ( b + m) b + + m b + m ( b + m) b + m m m + m + m m 8 B + B B přblžě pro 4 0 < < * B πϕ sϕd 8 80 D πϕ 80 () B B + 8 D s ϕ 4 πϕ 80 S ( D ) 4 *) Pro > je: B B 4 B 4 4 O = + + l + + B 4 B B D πϕ s ϕ 80 8 s ϕ

7 Základí tp úloh př řešeí rovoměrého pohbu. Zadáo: rozměr korta, drsost, hloubka vod v kortě 0 a sklo 0 Počítá se: rchlost a průtok. Zadáo: rozměr korta, drsost, hloubka vod v kortě 0 a průtok Q. Počítá se: sklo 0. Zadáo: rozměr korta, drsost, sklo da korta 0 a průtok Q. Počítá se: hloubka 0 a) přblžováím (s vužtím výpočetí techk) - volba ěkolka 0 postup výpočtu Q je stejý jako pro tp. b) sestrojeím kozumčí křvk Q = f( 0 ) a odečteím 0 pro daé Q. 4. Zadáo: drsost korta, sklo da korta 0, hloubka 0 sklo svahů korta :m a průtok vod Q. Počítá se: šířka da korta b: a) obdoba postupu pro tp, ale s volbou ěkolka b, b) sestrojeím křvk Q = f(b) a odečteím pro daé Q. 5. Zadáo: rozměr korta, sklo da korta 0 hloubka vod 0 a průtok Q. Počítá se: drsost korta:

8 Nerovoměré prouděí Vzká všude tam, kde ejsou zajště podmík pro vzk rovoměrého prouděí, tj.: a) v przmarckých kortech - kde se měí sklo da, drsost korta, ve dě korta jsou vtvoře stupě, ebo je ve vodím toku ějaká překážka (překážkou se mohou rozumět apř jez, plíře mostů a pod.) b) v eprzmatckých kortech (apř. v přrozeém kortě, ebo v kortě, které se s délkou rozšřuje č zužuje). Przmatcká korta Řešeí vchází z Beroullho rovce pro úsek korta o koečé délce L mez průřez a (srovávací rova prochází dem dolího průřezu ): αv αv o L + + = + + E L g Dva způsob postupu řešeí: a) pro voleý rozdíl hlad z hledat odpovídající L b) pro voleou L hledat rozdíl hlad z. g

9 Hledá se délka L př zámé hloubce v dolím proflu a voleé hloubce : ( ) α + α + = g v g v L E o

10 p E K Q = p p p o E o d d S C Q g v g v E E L α + α + = = Pro určeí E je ted možé uvažovat v daém úseku rovoměré prouděí a použít rovc spojtost v kombac se Chézho rovcí. Pro určeí průměrého hdraulckého sklou E a velč C p,s p, p se užívá průřez s průměrou hloubkou p = ( + )/ Postup výpočtu:. Vchází se ze zámé hloubk. Odhade se hloubka.. Vpočítají se rchlost v, v a všech průměré hodot 4. Odhadutá (zvoleá) hloubka je zámou (výchozí) hloubkou pro řešeí dalšího úseku (postup se opakuje). 5. Pro určeí celkové délk vzdutí je L = Σ L