Verificarea hidraulică a secțiunii în condițiile scurgerii uniforme poate fi realizată în mod rațional în canalele artificiale, în care forma secțiunii este suficient de regulară și nu sunt prezente perturbații astfel încât să se formeze amonte și/sau aval profile de regurgitare.
În cazul scurgerii uniforme înclinația curentului liber și căderea liniei de sarcini specifice sunt egale cu înclinația albiei.
Ecuațiile care descriu scurgerea uniformă sunt:
unde:
Q = debitul;
H = sarcina totală a curentului [m];
if = înclinația fundului albiei.
În mișcarea uniformă, viteza medie a curentului este legată de caracteristicile albiei (înclinația, rugozitatea, forma) și cea a curentului (adâncimea, aria zonei lichide, raza hidraulică) și de regulă se exprimă prin intermediul formulei lui Chézy:
în care ih a liniei de sarcini este egală cu înclinația albiei if, R0 este raza hidraulică și C coeficientul de rugozitate (Strickler, Bazin Kutter,etc.).
În particular, expresia lui Strickler pentru coeficientul de rugozitate este:
în care:
c = indice de rugozitate;
R = raza hidraulică.
Problema verificării secțiunii este aceea de a garanta că debitul proiectului (debitul maxim de viitură) să treacă prin interiorul secțiunii considerate.
Problema, după ce s-a determinat debitul în condiții de scurgere uniformă, calculează înălțimea atinsă de nivelul lichidului în secțiune pentru debitele asignate (care se referă la timpul de întoarcere).
Generând graficul energiilor, în corespondență cu debitul desemnat de utilizator, programul vizualizează graficul cu caracteristicile energetice ale curentului în secțiune și valorile vitezei și de înălțime critică.
Energia curentului în secțiune este exprimată sub forma:
cu E măsurată plecând de la cota fundului albiei.
Evoluția sa caracteristică asimptotică, pentru h care tinde spre zero și pentru h care tinde spre infinit, dă posibilitatea definirii în punctul său minim a valorii k a înălțimii critice a curentului de asignare a debitului Q.
Trebuie să amintim, printre altele, care în corespondență cu starea critică curentul trece de la rapid, cu înălțimea h< hcrit, la lent,
cu h> hcrit.
Se numește deci, înălțimea critică a unui curent liber de debit asignat Q, acea înălțime k pentru care rezultă energia minimă specifică E în funcție de fundul albiei.
© 2019 GeoStru Software