Đ9-9. Tính kênh không lăng trụ trong trường hợp chung
Trong thực tế, so với kênh lăng trụ thì kênh không lăng trụ ít gặp hơn và cũng không quan trọng cho lắm. Kênh không lăng trụ thường gặp ở những chỗ nối tiếp các công trình với nhau, ví dụ đoạn nối tiếp chỗ vào và ra của dốc nước, phần kênh mở rộng trước và sau đập, cống v.v... còn cả một kênh dài không lăng trụ thì ít gặp.
Lúc tính toán dòng chảy trong kênh không lăng trụ, thường dùng hai loại công thức cơ bản (9-28) hoặc (9-30).
Tính toán cho kênh không lăng trụ phức tạp hơn tính cho kênh lăng trụ vì các yếu tố trong phương trình không những là hàm số của h mà còn là hàm số của l:
' = f1 (h, l); B = f3 (h, l);
w = f2 (h, l); K = f4 (h, l); v.v...
Dưới đây trình bày cách tính đường mặt nước trong kênh không lăng trụ về mặt định lượng, còn mặt định tính, trong khuôn khổ giáo trình này sẽ không nghiên cứu sâu.
Trước hết, xét kênh không lăng trụ trong trường hợp tổng quát: lòng kênh đ∙ cho có hình dạng bất kỳ, kích thước thay đổi dọc theo dòng chảy theo một quy luật bất kỳ nào đó (thu hẹp dần, mở rộng dần, thay đổi mái dốc v.v...). Ta cần xét sự biến đổi chiều sâu dọc theo dòng chảy và vẽ đường mặt nước.
Để tính toán, thường dùng phương trình (9-28), còn phương trình (9-30) ít dùng hơn vì cần phải biến đổi nhiều và tính toán phức tạp.
Viết (9-28) dưới dạng sai phân ta được (1):
( )Δ Δ Δ Δ Δ i J l hay i J ' = - ỹ ù ý ù ' = - lỵ (9-59)
Phương trình có dạng giống như phương trình viết cho kênh lăng trụ (9-34) nhưng nội dung khác, vì ở đây các yếu tố thủy lực là hàm số của h và l. Các bài toán về kênh không lăng trụ đều phải giải bằng tính đúng dần. Cách giải cụ thể xem thí dụ (9-9).
(1)
Đây là phương pháp cộng trực tiếp. Thực chất của phương pháp này là giải trực tiếp từ phương trình
Bécnuiy. Nhưng thường người ta cũng gọi là phương pháp Trácnômski vì do ông đ∙ vận dụng và công bố
đầu tiên vào năm 1914. Ngoài ra có thể xem cách giải phương trình (9-28) bằng cách tích phân ở cuốn