Истечение жидкости через водосливы

Водосливом называют сооружение (стенку), через которое происходит перелив жидкости.

Классификация водосливов. По профилю различают водосливы с тонкой стенкой (рис. 36, а), с широким порогом (рис. 36, б) и практического профиля (рис. 36, в).

Рис. 36 Водосливы различного профиля

Рис. 37 Схема незатопленного (а) и затопленного (б) водосливов

По типу сопряжения струи с нижним бьефом различают незатопленные (рис. 37, а) и затопленные (рис. 37, б) водосливы. В незатопленных водосливах уровень воды в нижнем бьефе не влияет на расход и на условия перелива, а в затопленных влияет. Водослив считают незатопленным, даже если уровень воды в нижнем бьефе лежит выше порога водослива, т. е. h_б> Р, но относительный перепад z/P > 0,7. В затопленном водосливе z/P < 0,7. Здесь Р — высота стенки водослива; h_б — глубина воды в нижнем бьефе; z — разность уровней в бьефах.

По форме вырезав стенке водосливы бывают прямоугольными, трапецеидальными, треугольными, круглыми, параболическими и т. д.

По условиям бокового сжатия потока различают водосливы без бокового сжатия (когда ширина русла равна ширине водослива) и водосливы с боковым сжатием (ширина русла больше ширины водослива).

Основная формула расхода через незатопленный водослив без бокового сжатия имеет вид:

где m — коэффициент расхода водослива, зависящий от его типа и напора;

b — ширина водослива; H — напор на пороге водослива Боковое сжатие потока и подтопление водослива учитывается введением в данную формулу соответствующих коэффициентов. Особо в этой формуле учитывается скорость подхода воды к водосливу.