формах русла. 
Предельные допустимые скорости, соответствую-
шщие началу подвижности, 
были предметом рассмотрения 
в гл. 4;
здесь остается реализовать полученные результаты.
Предельная по началу размыва скорость для песка со сред-
ним размером до 1,5 мм определяется следующим уравнением:
иу=ловува(-8)^, 
420
а мннимальная предельная скорость для частиц ередней круп-
ностью 02 мм и мельче-— уравненнем
омн == О,ЗВ5А”!.
В уравнении (4.20) размерность соблюдена, а в уравнении
(4.21) гидравлический раднус берется в метрах. Для примера,
предельная скорость для песка средней крупностью 0,2 мм по
обеим 
формулам будет: при гидравлическом раднусе канала,
равном 
1 
м, 039 м/с, а при гидравлическом раднусе 10 м—
0,68 м/с. 
Итак, условнем статической устойчивости русла сле-
дуст считать протекание в них потоков со средней скоростью,
равной ли 
менышей 
предсльных, 
определяемых формулами
(4.20) 
и 
(4.21)
Вопрос о форме устойчивого русла явился предметом мно-
гих 
исследований, 
_болышинство 
Которых исходнт из анализа
морфометрни рек, 
Ряд таких работ относится к каналам в не-
связных грунтах, часть их будет названа ниже (см. 
п. 
6.3).
Во многих работах устойчивость русел связывается с миниму-
мом потерь энергии, согласно другим она в значительной мере
зависнт от степени насыщения потока наносами и от устойчи
вости откосов.
Значительный интерес представляет предложение И.Ф. Ка-
расева [75], основанное на анализе структуры потока. 
Устой-
чивость потока определяется отсутствием внутренних условий
‚для его расчленения. Исследуя корреляцию пульсацнонных 
ско-
ростей 
течения 
в 
продольном 
и поперечном направлениях н
данные о распределении -средних скоростей по глубине, Кара-
сев 
устанавливает 
существование 
квазноднородного 
потока
в следующих пределах:
1<- уАБ 
(6.)
420
где В, И— ширина 
н средняя глубина потока; А — коэффици-
‘ент сопротивления.
Добавив 
к условию 
гидравлической 
устойчивости потока
условие устойчивости групта в виде формулы для предельной.
скорости. 
Студеничникова (45), Карасев получает морфомет-
рическую зависимость
в<3,65(На)”(-Я ) 
6.2
158
для русел со скоростями течения, предельными по началу раз-
“ыва’ Вообще же уравнение (6.1) 
имеет силу в условиях ста-
лического 
и подвижного русла: во втором случае нарушение
устойчивости проявляется в деформациях, а в первом — лишь
в значении гидравлических сопротивлений.
'Выясним вопрос о форме поперечного сечения для русла
равной устойчивости. Многочисленные предложения по этому
Вопросу приводят в большинстве случаев к близким решениям,
определяемым пограничными условиями: откос у уреза должен
соответствовать предельному по устойчивости Для данного ма-
тернала, а по ос русла дно должно быть горизонтальным.
Среди ряда решений можно признать достаточно обоснован-
ным 
известное (Форхгеймер, 
1913 г.) предложение, — реализо-
ванное 
в 
так 
называемом 
методе 
американских ннженеров
Рис. 
54 
Гидраваически — устойчивое — русло
® форме косинусонды.
[176, 164, 103]; 
которое, как выяснится ниже, приемлемо и для
русел с ограниченными деформациями. Суть ©го сводится 
к сле-
дующему: предельная устойчивость в любой области периметра
определяется 
как 
результат равновесия частиц грунта, удер-
живаемых нормальной компонентой их веса н сдвигаемых ме-
стной влекущей силой; последняя приннмастся равной массе
воды над наклоненной под углом @ элементарной площадкой,
‘умноженной на уклон потока.
Угол наклона периметра у уреза воды принимается рав-
ным предельному углу естественного откоса для данного емо-
ченного_грунта. Его значение заключается обычно в пределах
т=с!в 
00 
1,5-3.0.
Исходя из этих допущений, русло предельного равновесия
получается 
в форме 
косинусонды 
(рис. 54) 
н 
его 
размеры
определяются следующими выражениями:
‘ширина русла поверху
э
В 
63)
тде Н — 
ер
па й— глубина по оси; Фо— 
уго наклона периметра 
у уреза
159