5-modul. Ashıq anǵarlarda suyıqlıq aǵımınıń tegis háreketi 16-lekciya. Ashıq anǵarlarda suyıqlıq aǵımınıń tegis háreketi Joba

SHeshiw tártibi:
1. SHezi-Manning parametriniń mánisin anıqlaymız: N=n/i^1/2.
2. Kanal túbiniń salıstırma enin anıqlaymız: β_g=3(Q)^1/4-m.
3. Gidravlikalıq radius: R=[QN(β+m)/(β+2m׳)²]^3/8.
4. Janlı kesim maydanı: ω = R²((β+2m׳)²/(β+m).
5. Kanaldaǵı suw tereńligi: h=[ω/(β+m)]^1/2.
6. Kanal túbiniń eni: b=βh.
19.2. Kanallardı joybarlaw

Kanallardı joybarlawda kanaldaǵı ortasha tezlik belgili mániske iye bolıwı kerek. Kanalda ruxsat etilgan tezlikler tómendegi shártti qanaatlandırıwı kerek:

_l <<_yu, (19.15)
bul jerde _l-ılay baspaw tezligi (kanalda ruxsat etilgen tezliktiń eń kishi _min mánisine, yaǵnıy ılay baspaytuǵın tezlikke teń);
_yu-juwılmaw tezligi (kanalda ruxsat etilgen tezliktiń eń úlken _max mánisine, yaǵnıy juwılmaytuǵın tezlikke teń).


19.2.1. Juwılmaytuǵın magistral kanaldı qurılıs normaları hám qaǵıydaları (QMQ) tiykarında joybarlaw


Joybarlaw tártibi:
1. Kanal tiykarın qurawshı grunt hám kanaldıń suw sarpına sáykes keliwshi gidir-budırlıq koeffitsienti n hám qıyalıq koeffitsenti m niń mánislerin QMQ-2.06.03.97 tiykarında anıqlaymız (19.1 hám 19.2- kesteler).
19.1- keste
Kanallardıń gidir-budırlıq koeffitsienti

Kanaldaǵı suw sarpı, m^3/s	Topıraq ańǵarlı suwǵarıw kanallarınıń gidir-budırlıq koeffitsienti n
	Ózara baylanısqan hám qum tiykarlı topıraqta	Sheben-qum aralaspalı hám sheben tiykarlı topıraqta
25 ten joqarı 1-25 1 den kem	0,0200 0,0225 0,0250	0,0225 0,0250 -

19.2- keste

Kanal qaptal diywalınıń qıyalıq koeffitsienti

Kanal tiykarın qurawshı topıraq	Kanal qaptal diywalınıń qıyalıǵı m
	Suw astı bólegi	Suw ústi bólegi
Saz topıraq	1-1,5	0,5-1,0
Qumlı saz topıraq	1,25-2,0	1,0-1,5
Qum	1,25-2,25	1,5

2. Magistral kanal túbiniń eni S.A.Girshkan formulası járdeminde anıqlanadı:

b_G = AQ^x, (19.19)
Eger Q < 1,5 m³/c bolsa, A =1,4; x =0,85;
Eger Q = (1,5 … 50) m³/c bolsa, A =1,5; x =2/3;
Eger Q > 50 m³/c bolsa, A = 1,3; x = 2/3.
Anıqlanǵan b_G mánisi eń jaqın bolǵan b_st standart mániske shekem dumalaqlanadı.
Standart mánisler b_st: 0,2m; 0,4 m; 0,5 m; 0,6 m; 0,8 m; 1,0 m; 1,2m; 1,5 m; 1,8 m; 2,0 m; 2,5 m; 3,0 m; 3,5 m; 4,0 m; 5,0 m; 6,0 m hám taǵı basqa hár 1m den.
3. QMQ dan kanal gruntına (berilgen C yamasa d_o’r) sáykes keliwshi suw tereńliginiń bir neshe mánisleri ushın (h=0,5; 1,0; 3,0; 5,0 m ushın) ruxsat etilgen juwılmaytuǵın aǵım tezlikleriniń mánislerin _yu(r) jazıp alamız (19.3- keste).
19.3- keste
Ruxsat etilgen tezlikler mánisleri _j, m/s

Topıraq bólekshesiniń ortasha úlkenligi dor, mm	Aǵımnıń ortasha tereńligi, h (m)
	0,5	1	3		5
A. Qum sıyaqlı topıraqlar ushın
1	0,51	0,55	0,62		0,65
3	0,73	0,8	0,91		0,96
5	0,87	0,96	1,1		1,19
B. Gil (saz) topıraqlar ushın
Jabısqaqlıǵı C, kg/sm^2	0,5	1		3	5
0,05	0,71	0,77		0,89	0,98
0,075	0,83	0,91		1,04	1,1

4. Suwdıń ortasha tezlikleri QMQ da berilgen hár bir suw tereńlikleri ushın (h=0,5; 1,0; 3,0; 5,0 m ushın) tómendegi formula járdeminde esaplanadı:

_mk=Q/ω, (19.19)
bul jerde ω=(b+mh)h-janlı kesim maydanı, m².
Esaplawlardı keste kórinisinde alıp baramız (19.4-keste).
19.4-keste

h, m	yu(r),, m/s	ω, m^2	mk, m/s
0,5
1,0
3,0
5,0

5. QMQ boyınsha alınǵan suw tezlikleri _j=f(h) hám (19.19) formula járdeminde esaplanǵan suwdıń ortasha tezliginiń suw tereńligine baylanıslılıq _mk=φ(h) grafikleri qurıladı. Keyninen eki grafiktiń kesisiw tochkasındaǵı tezlik -kanaldı juwmaytuǵın suw tezligi anıqlanadı.

19.1-súwret. Kanaldı juwmaytuǵın tezlikti anıqlaw grafigi

Grafikten alınǵan suw tezligi  hám suwdıń juwmaytuǵın tereńligi h tiykarında kanal túbiniń uklonı tómendegi formula járdeminde anıqlanadı:

. (19.18)

19.2.2. Juwılmaytuǵın magistral kanaldı A.A.CHerkasov usılı menen joybarlaw

Joybarlaw tártibi:

1. Ańǵardı juwmaytuǵın aǵım tezliginiń mánisi A.A.CHerkasov formulasına tiykarlanıp anıqlanadı:
_j = ₀R^1/3, (19.19)
bul jerde ₀–grunt túrine baylanıslı bolǵan eń joqarı juwmaytuǵın tezliktiń gidravlikalıq radius R=1m bolǵandaǵı mánisi (19.5-keste).
19.5-keste
Gidravlikalıq radius R=1m bolǵanda, aǵımnıń eń joqarı juwmaytuǵın tezligi ₀ diń mánisleri, m/s

Grunt túri	0, m/s
a) qumlı gruntlar ushın:
1. Mayda hám orta bóleksheli qum	0,45-0,60
2. Iri bóleksheli qum	0,60-0,75
3. Mayda shaǵal	0,75-0,90
b) gil (saz) topıraq	0,45-0,75

2. Kanaldaǵı suw sarpı hám grunt túrine sáykes keliwshi m hám n niń mánislerin QMQ-2.06.03.97 tiykarında anıqlaymız (19.1 hám 19.2-kesteler).

3. Kanal túbiniń eni S.A.Girshkan formulası járdeminde anıqlanıp, oǵan eń jaqın bolǵan standart mániske shekem dumalaqlanadı:
b_G = AQ^x, (19.20)
4. Kanal suwı tereńligi hám uklonın anıqlaw ushın tómendegi eki teńlemeni birgelikte sheshiwge tuwrı keledi.
CHerkasov formulası boyınsha suw sarpı:
Q=ω*ϑ₀*R^1/3, (19.21)
SHezi-Manning formulasınan:
Q=ω*C*(Ri)^1/2= ω*R^2/3i^1/2/n, (19.22)
(19.21) hám (19.22) teńlemelerdi h–tıń funksiyası sıpatında jazıp alamız:

Q/ϑ₀=ω*R^1/3, (19.23)
Qn/i^1/2=ω*R^2/3,
Bunda h qa qálegen mánisler berip ωR^1/3₌f(h) hám ωR^2/3₌φ(h) funksiyaların esaplaymız.
Esaplawlardı keste kórinisinde alıp baramız (19.6-keste).
19.6-keste

h, m	ω, m^2	χ, m	R, m	R^1/3	R^2/3	ωR^1/3	ωR^2/3
h1 h2 h3 … hn

5. Kestedegi esaplanǵan mánisler tiykarında ωR^1/3₌f(h) hám ωR^2/3₌φ(h) grafiklerin quramız, keyninen ωR^1/3₌f(h) grafiginen Q/₀ parametrine sáykes aǵım tereńligi h tı anıqlaymız. Bunnan soń ωR^2/3₌φ(h) grafiginen aǵım tereńligi h qa sáykes Qn/i^1/2 parametriniń mánisin tabamız.

6. Grafikten Qn/i^1/2 parametriniń anıqlanǵan mánisi arqalı kanal túbiniń uklonın esaplaymız:
Qn/i^1/2=A i= (Qn/A)², (19.24)





19.2-súwret. ωR^1/3₌f(h) hám ωR^2/3₌φ(h) grafikleri


19.2.3. Kanallardıń ılay baspawın tekseriw

Kanaldıń ılay baspaw shegaralıq tezligin E.A.Zamarin formulası tiykarında tómendegishe anıqlaw múmkin:

_l = [SW₀(W_op)^1/2/0,022(Ri)^1/2]^2/3, (19.25)
Bul formuladaǵı ortasha gidravlikalıq irilik (W_op) muǵdarı ılay bóleksheleriniń ortasha diametri (d) ǵa baylanıslı tómendegi 19.7-kesteden qabıl etiledi.
Ilay bóleksheleriniń gidravlikalıq iriligi dep tınısh jaǵdaydaǵı suwda ılay bólekshesiniń shógiw tezligine aytıladı. Gidravlikalıq esaplawlarda, kóbinese, onıń ortasha mánisi qabıl etiledi.
19.7-keste
Ortasha gidravlikalıq irilik

d, mm	w, mm/s	d, mm	w, mm/s	d, mm	w, mm/s
0,005 0,01 0,02 0,03 0,04 0,05	0,0195 0,0692 0,277 0,623 1,11 1,73	0,06 0,07 0,08 0,09 0,10 0,125	2,49 3,39 4,43 5,61 6,92 10,81	0,15 0,195 0,20 0,225 0,25 0,275	15,60 18,90 19,60 24,30 27,00 29,90

Kanaldaǵı suw aǵımınıń ortasha tezligi  nı ılay baspaytuǵın tezlik _l menen salıstıramız, eger  > _l bolsa, kanaldı ılay baspaydı.
Eger kanallardı gidravlikalıq esaplawda >_max bolsa yamasa ˂_min bolsa ne qılıw kerek degen soraw tuwılıwı múmkin. Bul sorawǵa tómendegishe juwap beriw múmkin:
1. Ortasha tezlik  dı úlkeytiw ushın kanaldıń túbin hám qaptal diywalların beton qaplama yamasa tas teriw usılı menen bekkemlew kerek.
2. Ortasha tezlik  dı kemeytiw ushın tezlik formulasına, yaǵnıy SHezi formulasına múrájaat etemiz, =C(Ri)^1/2.
Formuladan kórinip turıptı, tezlik  nı kemeytiw ushın R yamasa C nı yamasa i di kishireytiw kerek. Bunıń úsh sheshimi bar:
1. Kanaldıń kese kesim maydanın ózgertiw (kishireytiw) jolı menen, bunda R azǵana kemeyedi, ol jaǵdayda  sezilerli dárejede ózgermeydi.
2. Gidir-budırlıqtı úlkeytiw jolı menen ózgertemiz, ol jaǵdayda n úlkeyip, C kemeyedi.
3. Kanal túbiniń uklonı i di kemeytemiz, ámeliyatta usı usıl qollanıladı. Bunıń ushın kanaldıń uzınlıǵı boyınsha (ayırım bóleklerinde) sharsharalar hám tezaǵarlar qurıladı.