Баштовий водоскид

5.1 Баштовий водоскид

Для скидання повеневих витрат із водосховищ влаштовують баштові водоскиди автоматичної дії (рис. 5.1.). Спорожнення водосховища передбачається через донний водовипуск в башті, забір води може бути здійснений за допомогою труб, розташованих вище ↓РМО на 0,5м. Місце розташування водоскиду вибирається виходячи із таких умов: споруда повинна бути розташована на корінній основі; відмітка дна водовипускної і водопропускної труб споруди повинна бути прямолінійною в плані.Споруда розташовується в пониженій частині водосховища в тілі земляної греблі. Баштовий водоскид складається з таких елементів: башти (1), донного водопспуска (2), камери затворів (3), водовідної труби (4), водобійного колодязя (5), рисберми (6), відвідного каналу (7), службового мосту (8).

Приймальною частиною водоскиду є башта, яка може бути прямокутного, круглого або овального окреслення в плані і розташовується в тілі греблі.

Рис.5.1 Повздовжній розріз баштового водоскиду 5.1.1 Гідравлічний розрахунок водоскиду

Пропускна спроможність башти визначається по залежності:

 

Q_р — розрахункова витрата, м³/с

m — коеф. витрати, що вибирається в межах 0,38...0,40. m = 0,40;

l — довжина водозливного фронту, м

, ↓ФПР - ↓НПР

0,7м; при v_o <0,5 м/с швидкість не враховується : v_o =0.

H_o=0,7м.

З даної формули визначаємо l:

м

Приймаємо овальну форму окреслення башти з розмірами: довжина – 7м, радіус - 3 м.

5.1.2.Водовідвідні труби

Водовідвідні труби приймаємо круглого поперечного перерізу, пропускна здатність яких визначається за формулою:

де n- кількість труб з площею поперечного перерізу  ;

 - різниця рівнів води усередині башти і нижньому б’єфі споруди, яка визначається за формулою:

z_тр = ↓РВБ - ↓РНБ = 425,42 – 418,60 = 6,82 м,

↓РВБ = ↓НПР – 0,35 = 425,77 - 0,35 = 425,42 м

- коефіцієнт витрати, приймаємо μ = 0,6.

м²

Ширина вихідного фронту труб:

м

де = 0,5м – відстань між трубами;

= 0,12м – товщина стінки труби.

5.2. Водобійний колодязь

Колодязь виконується у вигляді розтрубу, що розширюється в плані від ширини вихідного фронту труб b_тр до ширини каналу в_к.

Рис. 5.2. Схема до розрахунку водобійного колодязя

Глибина води на виході з труби

h₁=м

h₁— перша спряжена глибина.

Визначаємо радіус r₁, який відповідає першій спряженій глибині:

,

де  – кут розширення стінок колодязя в плані,  = 25^о

м

Визначаємо ступінь бурхливості потоку (число Фруда):

м ;

Оскільки число Фруда >1, тобто потік знаходиться в бурхливому стані, тому потрібно запроєктувати водобійний колодязь. Для визначення розмірів водобійного колодязя визначаємо довжину стрибка:

Тоді,

де

 

м

Довжина водобійного колодязя

,  = 5,42 м

Приймаємо м.

Радіус, який відповідає другій спряженій глибині:

м

Значення другої спряженої глибини  визначається шляхом підбору за залежністю:

Знайдемо значення лівої частини при h₁=1,21 м. Приймаємо h₂=0,66м.

Визначаємо значення глибини водобійного колодязя:

м

Приймаємо конструктивном. Визначаємо довжину рисберми:

м.

5.3. Відвідний канал

Рис.5.3. Поперечний переріз відвідного каналу

Відвідний канал спряжує кінцеву частину споруди і відвідне русло річки. Глибина води в каналі h приймається такою, як і глибина води в річці при пропусканні Q_p.

Для розрахунку ширини каналу по дну використаємо формулу:

m- коефіцієнт укосів канала.

- допустима нерозмивна швидкість, = 0,5 м/с; m = 1,25.

Так як в цьому випадку ширина каналу дуже значна, то дно і укоси каналу закріплюємо бетонними плитами. При цьому допустима швидкість  м/с.

м

Приймаємо ширину відвідного каналу b_k= 7м.

Список використаної літератури

 

1.Волков И.М., Кононенко П.Ф., Фединчик И.К. Гидротехнические сооружения. М.: “Колос”, 1968.

2.Замарин Е.А., Фадеев В.В. Гидротехнические сооружения. М.: “Колос”, 1965.

3.Кириенко И.И., Химерик Ю.А. Гидротехнические сооружения. Проектирование и расчет. К.: “Вища школа”, 1987.

4.Розанов Н.П. и др. Гидротехнические сооружения.. М.: Стройиздат. 1978.

5.Чугаев Р.Р. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины. М.: Высшая школа. 1975.

6.Справочник по гидравлике. Под ред. Большакова В.А.К.:“Вища школа”. 1977.

7. Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. Киселева П.Г. М.: Энергия. 1975.

8.Перечень единиц физических величин, подлежащих применению в строительстве. М.: Стройиздат. 1987.

9.Руководство по определению нагрузок и воздействий на ГТС II 58 - 76. Л.: ВНИИГ. Энергия. 1977.

10.Строительные нормы и правила. Определение расчетных гидрологических характеристик. СНиП 2.01.14-83. М.: 1984.

11.Строительные нормы и правила. ГТС. Основные положения проектирования. СНиП 2.06.01-86. М.: Госстрой СССР. 1989.

12. СНиП. Нагрузки и воздействия на ГТС. СНиП 2.06.04-82. М.: Госстрой СССР. 1989.

13. Строительные нормы и правила. Плотины из грунтовых материалов. СНиП 2.06.05-84. М.: Госстрой СССР. 1985.

14.СНиП 2.06.03-86. Мелиоративные системы и сооружения. М.: Стройиздат. 1987.

15. СНиП 2.06.02-85. Автомобильные дороги. М.: Стройиздат. 1986.