Задание 3. Рассчитать максимальный расход временного водотока (оврага) по формуле Шези

Рассчитать максимальный расход временного водотока (оврага) по формуле Шези. Максимальный расход наблюдается во время весеннего снеготаяния Полые воды оставляют на склонах оврага метки (остатки травы, ветки деревьев и прочее), по которым путем нивеоирования определяют уклон потока I, а так же проводят нивелирование поперечного профиля оврага (для определения площади живого сечения оврага ω). По данным нивелирования строится профиль поперечного сечения оврага и определяются глубины потока через расстояние 0,5 м.

Продольный уклон оврага I=0,001. Характеристика русла оврага: русло периодического водостока, сильно засоренное, извилистое, коэффициент шероховатости n=0.067

Найдем максимальный расход временного водостока по формуле Шези.

Q = ω*С* √R*I, где I – продольный уклон потока, R – гидравлический радиус, С – коэффициент Шези, ω – площадь живого сечения оврага

Коэффициент Шези можно определить по формуле: , где n – коэффициент шероховатости

Гидравлический радиус найдем по формуле: R = ω/χ, где χ – смоченный периметр

По профилю поперечного сечения определим смоченный периметр χ и площадь живого сечения ω.

1. Определим площадь живого сечения по формуле: (значения b и h показаны на рисунке).

ω₁ = =0,5/0,5*0,5=0,125

ω₂ = =0,315

ω₃ = =0,565

ω₄= =0,875

ω₅= =0,95

ω₆= =0,9

ω₇= ω₅=0,95

ω₈= =0,98

ω₉= =0,855

ω₁₀= =0,75

ω₁₁= =0,7

ω₁₂= =0,575

ω₁₃= =0,45

ω₁₄=0,5*0,5*0,8=0,2

ω=Σ ω_i=0,315+0,565+0,875+0,95+0,9+0,95+0,98+0,855+0,75+0,7+0,575+0,45+0,2=9,19

2. Найдем смоченный периметр χ как длину дна оврага умноженную на масштаб.

χ= (1,6+1,2+2,2+1,7+1,1+0,9+1,1+1+1,4+1+1,1+1,2+1,1+2,3)*0,5=9,45 м