Гидравлически наивыгоднейшее сечение канала.

При проектировании каналов встает вопрос о выборе его формы и размеров. Предпочтительней выбирать такую форму и размеры, при которых при заданной площади поперечного сечения, шероховатости стенок и дна, гидравлическом уклоне, расход, походящий через сечение канала был бы максимальным. Такое сечение, при котором расход будет максимален, называется гидравлически наивыгоднейшим.

Определим, какие из сечений будут гидравлически наивыгоднейшими.

Q = (*)

Для того, чтобы расход был максимален гидравлический радиус должен быть максимален. А максимальный радиус будет при минимальном периметре смоченной поверхности. Определим чему равен гидравлический радиус для этого(*) умножим и поделим на R² .

Q=

гидравлически наивыгоднейшее сечение.

Если ==, R_max =

Наивыгоднейшее гидравлическое сечение:

1. Полукруг: =
2. Параболический: =6,59
3. Прямоугольный: =8

 

Гидравлически наивыгоднейшим сечением является полукруг. Но это не так с технико-экономической точки зрения. Наиболее выгодным в строительстве является трапециидальное сечение с необрушаемыми стенками. Каналы одной и той же формы в зависимости от глубины наполнения могут пропускать различный расход. Гидравлически наивыгоднейшим будет являться такое сечение, по которому пройдет максимальный расход. При проектировании каналов стремятся определить максимальный гидравлический радиус.