I a очиқ Ўзанларда (каналларда) сув оқимининг текис ҳаракати

I.1 Оқим тирик кесимининг гидравлик элементлари

Оқим тирик кесимининг шакли ўзан кўндаланг кесими шаклига боғлиқ бўлади ва турли хил шаклларга эга бўлиши мумкин (2-расм):

а) - трапеция шаклида;
б) - тўғри бурчакли тўртбурчак шаклида;
в) - учбурчак шаклида;
г) - парабола шаклида ва ҳоказо.

2- расм. Каналларнинг кўндаланг кесим шакллари.

Бу ерда: b – ўзан тубининг кенглиги (эни);

B – ўзандаги сувнинг эркин сатҳининг кенглиги;
h – ўзандаги сув оқимининг чуқурлиги;
m – ўзан қирғоғининг қиялиги ёки қиялик қоэффициенти,
.

Трапеция шаклидаги каналнинг гидравлик элементлари

1. Оқим эркин сатҳининг кенглиги (эни):

2. Жонли (тирик) кесимнинг юзаси:

3. Кесимнинг ҳўлланган периметри:

бу формулада

4. Кесимнинг гидравлик радиуси:

Парабола шаклидаги кесимнинг гидравлик элементлари.

Параболанинг тенгламаси:

р – параболанинг параметри.

1. Эркин сатҳининг кенглиги:

2. Тирик (жонли) кесим юзаси:

3. Кесимнинг ҳўлланган периметри:

бу формулада ёки - қийматларини қуйидаги жадвалдан олиш мумкин.

қийматларининг жадвали
1- жадвал

	П		П		П		П
0,001	0,09	0,15	1,15	0,55	2,44	0,95	3,48
0,005	0,20	0,20	1,34	0,60	2,58	1,00	3,61
0,01	0,28	0,25	1,54	0,65	2,71	1,05	3,72
0,02	0,40	0,30	1,71	0,70	2,83	1,10	3,84
0,04	0,51	0,35	1,85	0,75	2,97	1,15	3,97
0,06	0,71	0,40	2,02	0,80	3,10	1,20	4,08
0,08	0,82	0,45	2,16	0,85	3,23	1,25	4,19
0,10	0,93	0,50	2,30	0,90	3,34

I.2 Каналнинг ишчи характеристикаси

Каналдаги сув сарфининг сув чуқурлигига мос равишда ўзгариш графигига каналнинг иш характеристикаси дейилади. Бу графикни тузиш учун сув чуқурлигига – h – бир нечта қийматлар бериб, уларга мос бўлган сув сарфларини текис ҳаракатнинг асосий тенгламасидан аниқлаймиз:

.
Бу ерда:
– тирик (харакатдаги) кесим юзаси, м²;
b, m – канал тубининг кенглиги ва қирғоқларнинг қиялик коэффициенти;
С – Шези коэффициенти, м^0,5/с;
– гидравлик радиус, м;
- хўлланган периметр;
i – канал тубининг нишаблиги.
Шези коэффициентини Маннинг формуласи билан аниқлаш мумкин:
шуни алоҳида қайд этиш керакки, Шези коэффициенти тажриба асосида аниқланади:

бу формулада n - ғадур-будурлик коэффициенти.
Н.Н.Павловский формуласи билан Шези коэффициенти қуйидагича аниқланади:

- гидравлик радиус R>1 м бўлганда;
- гидравлик радиус R<1 м бўлса.

Шези коэффициентини қуйидаги графиклардан фойдаланиб аниқласа ҳам бўлади: Чугаев Р.Р. «Гидравлика», 1975 й., 186 бет.

Ҳисоб натижаларини жадвалда келтирамиз:
2 – жадвал

h,(м)	, (м^2)	, (м)	R,(м)	С,(м^0,5/с)	Q,(м^3/c)

Канал учун берилган гидравлик элемент қийматлари b, m, n, i – дан фойдаланиб, каналдаги хар бир қабул қилинган сув чуқурлик қийматига мос келадиган сув сарфларни аниқлаб, 2- жадвалга туширамиз ва жадвалдаги маълумотлар асосида - канал иш характеристикаси графигини чизамиз ва бу графикдан берилган сарфга мос келувчи чуқурлик қиймати танланади.

3- расм - Каналнинг ишчи характеристикаси

Горизонтал масштаб: 1 см - « » м³/с

Вертикал масштаб: 1 см - « » м.
Изоҳ: Сувнинг чукурлиги – h- нинг қийматлари танланганда, хосил булган Q – сарфларнинг қийматлари берилган қийматидан кичик ва катта сонлар бўлиши зарур.
Шуни алохида қайд этиш керакки, ҳозирги кунда каналнинг ишчи характеристикаси Э/М ёрдамида ҳам аниқланади. Бунинг учун махсус дастур ишлаб чиқилган.
I.3 Парабола шаклидаги канлнинг ўлчамларини аниқлаш
Парабола шаклидаги кесим учун қўйидаги формуладан фойдаланимиз:

бу формулада - парабола кўрсаткичи;

а – парабола параметри.

Каналнинг ўлчамларини аниқлаш учун Р.М. Каримов усулидан фойдаланамиз.

Ҳисоб қуйидаги тартибда бажарилади:

1. ифодани ҳисоблаб, қийматини аниқлаймиз.

2. Жадвалдан (42 – 43 бет ) қийматига мос келувчи ва қийматлари олинади ва нинг қиймати аниқланади.
3. Параболанинг параметри «а» ва кўрсаткичи « » жадвалдан аниқланган - қийматларига асосан:

ифоданинг қийматини аниқлаймиз.
4. 4–жадвалдан (юқорида кўрсатилган китобининг 52-66 бетлар, ёки илова 1-жадвалдан) қуйидаги жадвалда кўрсатилган ифодаларнинг қийматлари олинади:
3 – жадвал

Бу жадвалга асосан қуйидаги элементларни мумкин: оқим эркин сатҳининг кенглигини В, оқим чуқурлигини h, нормал чуқурлигини h₀, ҳўлланган периметрни , тирик кесим юзасини:

Ҳисоб-китобларнинг аниқлиги қуйидаги шарт билан текширилади:

5. Каналнинг кўндаланг кесими қуйидаги тенглама асосида қурилади:

4-жадвал

х
у

4-расм - Парабола шаклидаги каналнинг кўндаланг кесими.
Масала. Парабола шаклдаги каналнинг сув чуқурлиги аниқлансин, агар Q=9,8 м³/c, 2p=19 м , =2, шу канал қуйидаги тенглама билан ёзилган бўлса: бу ерда
Ечиш: Каналдаги сув сарфининг сув чуқурлигига мос равишда ўзгариш графигини қурамиз. Бу графикни тузиш учун сув чуқурлигига – h – бир нечта қийматлар бериб, уларга мос бўлган сув сарфларини қуйидаги тартибда аниқлаймиз:
1. Канал сатҳидаги кенглиги
2. Ҳаракатдаги кесим юзаси
3. Хўлланган периметри , бу ерда
<sub>шу қулланманинг 1-жадвалдан олинади.
4. Мос келадиган сув сарфини аниқлаймиз:</sub>

бу ерда
Хисоблашни жадвалга тушурамиз

h, м	В, м	м2		П	м	R, м		Q, м^3/с
1,25	12,04	10,03	0,086	0,85	12,33	0,814	0,872	5,76
1,50	13,19	13,19	0,103	0,04	13,63	0,968	0,968	8,50
1,75	14,25	14,25	0,121	1,03	14,94	1,112	1,073	11,75

Жадвалдаги қийматлар асосида канал ишчи характеристика графигини қурамиз.

Берилган сарф Q=9,8 м³/с га мос келадиган сув чуқурлиги h=1,6м.
Каналларни лойиҳалашда вужудга келадиган баъзи масалаларнинг ечиш тартиби

Табиий тупроқда қурилган каналларнинг кундаланг кесими трапеция, парабола ва полигонал шаклида бўлиши мумкин. Канал кундаланг кесимнинг юзаси ҳаракат (жонли) кесими фақат ярим айлана учун битта параметрга боғлик. Бошқа кесимлар камида иккита параметрга боғлик. Шунинг учун шундай канал кесимни топиш мумкинки, максимум сарфни ўтказиш имкониятига эга бўлса. Бундай кесимга гидравлик жихатдан энг мақбул (қулай) кесим (ГЭҚК)айтилади.

Гидравлик энг мақбул кесим элементларини ҳисоблаш

Маълум бўлган Q, m, n , i учун бир нечта ихтиёрий ўлчамлик кўндаланг кесимларни лойихалаш мумкин хар ҳил b ва жонли (харакат) кесимлари билан. Бу кесимларнинг ичида шундай вариант бўлиши керакки, унда оқимнинг кўндалангкесими бўйича ўртача тезлиги энг катта бўлсин, яъни канал кўндаланг кесимининг юзаси (майдони) эса энг кичик бўлсин, яъни . Бу шарт бажарилса, шунга қарашли кўндаланг кесим каналнинг гидравлик энг қулай кўндаланг кесими дейилади.

Бундан


- Шези-Маннинг параметри:
Ўзан тубининг кенглигига нисбатан (ГЭҚК) нинг нисбий кенглигини белги билан белгиласак, у ҳолда:

М = 2m΄ - m - қуйидаги белгилашни киритсак, ёзишимиз мумкмн:
β_г.к =M – m.
Шези тенгламасига Шези коэффициент “С” Маннинг тенгламаси орқали аниқлайдиган бўлсак, қуйидагича ёзишимиз мумкин:



- Шези-Маннинг формуласи.


Мустаҳкам кесимли каналларни ҳисоблаш.


Гидравлик мустаҳкам канал учун статистик боғланишлар.