Научная электронная библиотека

Монографии, изданные в издательстве Российской Академии Естествознания

Теоретические основы водного транспорта леса

Корпачев В. П.,

3.8 Критический уклон

Анализ формул для определения критических глубин показывает, что h_кр зависит только от геометрической формы поперечного сечения русла и расхода, но не зависит от уклона дна i и, кроме того, в призматическом русле h_кр = const по всей его длине.

При изучении равномерного движения было отмечено, что нормальная глубина зависит от уклона. Тогда, очевидно, для любого призматического русла при заданном расходе Q можно подобрать такое значение i, при котором нормальная глубина h₀ станет h_кр.

Уклон, при котором h_кр = h₀, называется критическим уклоном i_кр.

Таким образом, критический уклон есть такой воображаемый уклон, который надо придать рассматриваемому призматическому руслу, чтобы при заданном расходе Q и при равномерном движении воды в русле нормальная глубина h₀ оказалась равной критической h_к(h₀ = h_кр).

Из уравнения (3.11), принимая h₀ = h_кр, получим

  (3 19)

Подставляя в эту формулу значение расхода из уравнения критического состояния (3.14), можно определить i_кр.

  (3.20)

Нельзя смешивать уклон дна i, который может быть i > 0, i = 0, i < 0, и критический уклон, который всегда постоянен, i_кp = const.

Сравнение уклонов i_кр и i дает возможность оценить состояние потока. Если i < i_кр, h₀ > h_кp, поток находится в спокойном состоянии. Если i >i_кр, h₀ < h_кp, поток находится в бурном состоянии.