Cтраница 2
Выясним, при какой глубине h на уступе и при какой высоте уступа а стекающая с плотины струя будет сопрягаться с потоком в нижнем бьефе при данной / гг, в форме свободного поверхностного прыжка. Водосливную поверхность уступа считаем горизонтальной. [16]
Совмещая кривые h5 f ( q) и h 62 fl ( q) на одном чертеже ( рис. 25 - 11), находим по точке М их пересечения тот расход 7i, при котором свободный поверхностный прыжок переходит в затопленный. [17]
Поверхностный гидравлический прыжок ( рис. 21.7) назван так в связи с тем, что поступательно перемещающаяся часть потока сосредоточена в поверхностной зоне, а валец с обратным направлением скоростей - в придонной части. Поверхностный прыжок может развиться, например, за водосливными плотинами с вертикальным уступом достаточной высоты. Подробнее поверхностные гидравлические прыжки рассмотрены в гл. [18]
В настоящей главе рассматриваются более подробно совершенный прыжок и прыжок волнистый. Поверхностный прыжок будет рассмотрен ниже при изучении сопряжений переливающейся через водослив струи с нижним бьефом, подтопленный-при изучении истечения из-под щита и подпертый - при расчете водобойных колодцев и стенок. [19]
Прь тогда при / i6 npi типы сопряжения бьефов будут те же, что показаны на рис. XXVII. Аб / Прь возникает незатопленный поверхностный прыжок ( рис. XXVII. [20]
Допустим, что при некотором значении бытовой глубины сопряжение бьефов осуществляется по типу донного затопленного прыжка. Пусть поверхность носка горизонтальна. Тогда при увеличении бытовой глубины струя при сходе с носка сохранит примерно свое направление движения, образуя на поверхности водотока так называемый поверхностный прыжок, имеющий вид пологой или крутой волны. [21]
Допустим, что при некотором значении бытовой глубины сопряжение бьефов осуществляется по типу донного затопленного прыжка. Пусть поверхность носка горизонтальна. Тогда при увеличении бытовой глубины струя при сходе с носка примерно сохранит свое направление движения, образуя на поверхности водотока так называемый поверхностный прыжок, имеющий вид пологой или крутой волны. [22]
Рассмотренные случаи гашения энергии с помощью водобойного колодца или водобойной стенки являются примерами так называемого донного режима, при котором донные скорости в эпюре распределения скоростей по высоте преобладают над поверхностными. Для предохранения от размыва русл и уменьшения длины крепления дна стараются в потоке ниже плотины получить так называемый поверхностный режим, характеризующийся преобладанием поверхностных скоростей над донными. Поверхностный режим получается при наличии уступа ( носка) водобойной стенки, при этом сходящая с уступа струя формирует в нижнем бьефе поверхностный прыжок с одним донным вальцом или при повышении горизонта в нижнем бьефе с двумя вальцами - дон-ным и поверхностным. [23]
С увеличением бытовой глубины крутизна волны растет и при некоторых условиях транзитная струя после первой волны прижимается к дну, а на ее поверхности возникает водоворотная зона ( рис. XXVII. Этот тип сопряжения сохраняется, как правило, при небольшом диапазоне бытовых глубин и его следует отнести к группе сопряжения бьефов при поверхностно-донном или смешанном режиме. Дальнейшее увеличение бытовой глубины вызывает еще больший рост крутизны волны, при этом могут быть два типа сопряжения: I) поверхностная водоворотная зона на уступе и поверхностный режим да всем участке сопряжения бьефов ( рис. XXVII. Поверхностно-затопленный прыжок образуется как последующая форма сопряжения после незатопленного поверхностного прыжка, а затопленный поверхностно-донный - как результат перехода из незатопленного поверхностно-донного при возрастании бытовой глубины / гб. При достаточно большой бытовой глубине может быть создан донный прыжок, затопленный на уступе ( рис. XXVII. [24]
С увеличением бытовой глубины крутизна волны растет и при некоторых условиях транзитная струя после первой волны прижимается к дну, а на ее поверхности возникает водоворотная зона ( рис. XXVII. Этот тип сопряжения сохраняется, как правило, при небольшом диапазоне бытовых глубин и его следует отнести к группе сопряжения бьефов при поверхностно-донном или смешанном режиме. Дальнейшее увеличение бытовой глубины вызывает еще больший рост крутизны волны, при этом могу г быть два типа сопряжения: 1) поверхностная водоворотная зона на уступе и поверхностный режим на всем участке сопряжения бьефов ( рис. XXVII. Поверхностно-затопленный прыжок образуется как последующая форма сопряжения после незатопленного поверхностного прыжка, а затопленный поверхностно-донный - как результат перехода из незатопленного поверхностно-донного при возрастании бытовой глубины Нъ. При достаточно большой бытовой глубине может быть создан донный прыжок, затопленный на уступе ( рис. XXVII. [25]