3. Аналіз класифікації відкритих русел. Умови існування рівномірного руху в штучних руслах.

У практиці зустрічаються канали найрізноманітніших форм поперечного перерізу, але розглянемо найбільш поширені.

Канали трапецеїдального поперечного перерізу . Площа живого перерізу в таких каналах визначається за формулою

, (7)

, (8)

де b — ширина каналу по дну. (При Q = 1...10 м /с рекомендується для трапецеїдальних каналів приймати такі значення b : 1,2; 1,5; 1,8; 2,0; 2,5; 3,0; 3,5; 4,0; 4,5; 5; 6; 7 м. При витратах Q> 10 м /с значення ширини каналу по дну береться кратним 1,0 м, тобто 5; 6; 7 ... метрів); т = сtg — коефіцієнт укосу, або коефіцієнт закладення схилу; п — глибина наповнення каналу; = bh — відносна ширина каналу по дну.

Довжина змоченого периметра трапецеїдального каналу

, ( 10)

. (11)

Ширина каналу зверху

. (12)

Канали прямокутного поперечного перерізу є окремим випадком трапецеїдального каналу при т=0.

Рис. 3 Канал прямокутного перерізу

Отже, залежності для , можна одержати з формул

(13)

(14)

Другим випадком трапецеїдального каналу при є трикутна форма поперечного перерізу :

(15)

(16)

(17)

Канали параболічного поперечного перерізу . В системі координат, лінія змоченого периметра описується рівнянням

х²=2ру, (18)

де р — параметр параболи, м.

Рис.4. Русло каналу трикутного поперечного перерізу

Рис.5. Русло каналу з пара­болічним поперечним перерізом

Ширина каналу зверху

(19)

Величина змоченого периметра визначається залежністю

(20)

Площа живого перерізу

(21)

Слід зауважити, що для полегшення визначення можна використовувати наближені формули:

при

при

при

при

У практиці зустрічаються також різноманітні комбінації поперечних перерізів, наприклад, при великих витратах параболічний поперечний переріз може бути викопаний з прямолінійною вставкою.