2.2.2 Расчёт водопропускной части водослива
1) Начнём расчёт водопропускной части водослива с определения ширины водопропускного тракта на пропуск расхода, который вошёл в оголовок водослива.
Задаём предварительно .
Перепад уровней во входном оголовке определяется по зависимости
, (47)
где - критическая глубина потока во входном оголовке
, (48)
где - коэффициент Кориолиса .
.
Подставляя значения в формулу (47), определяем перепад уровней
.
2) Рассчитаем глубину воды на входе в водопропускной тракт водосбросного сооружения:
, (49)
где - коэффициент бокового сжатия..
- коэффициент скорости. .
.
3) Рассчитаем вероятную глубину воды на водопропускном тракте:
, (50)
где - разность бьефов (51)
, (52)
– скорость движения воды на водопропускном тракте. .
.
.
4) Т. к. мы не можем утверждать, что найденная глубина – это действительная глубина на водопропускном тракте, то необходимо её проверить, рассчитав кривую спада. Уравнение кривой свободной поверхности определяется по формуле Ларькова
, (53)
Величина A определяется по следующей формуле:
, (54)
где - угол наклона водосброса к горизонтальной плоскости. .
- приведённый коэффициент расхода:
, (55)
- приведённый напор:
. (56)
Подставляем найденные величины и в формулу:
Далее определяем значение :
Таким образом, глубина воды в конце водопропускного тракта . Отсюда следует, что к концу водоспуска глубина уменьшается и образуется кривая спада.
Назначаем высоту стенок водопропускного тракта с учётом сухого запаса , т.е. глубина канала в начале , а в конце -. Или, округляя до стандартных величин, получим:
, .
Определим среднюю глубину воды на водопропускном тракте:
.
5) Рассчитаем расход, который может пропустить водопропускной тракт, по следующей зависимости
. (57)
.
Для проверки рассчитаем расход по формуле Шези:
, (58)
где - коэффициент Шези, определяемый по формуле
, (59)
где - коэффициент шероховатости бетона.
-гидравлический радиус:
Отсюда определяем коэффициент Шези:
ω – площадь поперечного сечения канала:
i – уклон дна водопропускного тракта
. (62)
Подставляем все найденные значения в формулу:
.
Рассчитанный расход превышает заданное значение, однако превышает на допустимую величину. Таким образом, окончательно принимаем ширину канала равной 2 м.
6) Рассчитаем скорость воды на водопропускном тракте:
, (63)
7) Т. к. полученное значение скорости превышает , то необходимо установить устойчивость потока. В случае если поток неустойчив, необходимо устраивать искусственную шероховатость для того, чтобы погасить энергию потока и стабилизировать его.
Поток устойчив в случае, когда , где - число Фруда:
, (64)
- критическое значение числа Фруда:
, (65)
Рассчитаем эти параметры для значения :
; .
, следовательно, поток неустойчив, и его необходимо стабилизировать с помощью искусственной шероховатости.
Теперь нужно рассчитать, в каком месте водопропускного тракта её устанавливать. Для этого определим и для разных глубин.
При
; .
При
; .
При
; .
Таким образом, искусственную шероховатость нужно начать устанавливать в том месте, где глубина воды превышает .
8) Рассчитаем высоту выступов искусственной шероховатости по следующей зависимости:
, (66)
где - глубина воды в том месте, где начинают устанавливать искусственную шероховатость. .
- гидравлический радиус
.
- скорость потока
. (67)
... , чрезвычайные ситуации на которых могут привести к большим человеческим жертвам и значительному материальному ущербу. 2. Для расчета последствий чрезвычайных ситуаций на гидротехнических сооружениях Павловской ГЭС, проведена оценка состояния сооружений и рассмотрено местоположение данного объекта. Показано, что некоторые сооружения Павловского гидроузла находятся в изношенном состоянии, ...
... была минимальна. Ось плотины располагается перпендикулярно направлению горизонталей местности и направлению движения воды в реке. 3. ГРУНТОВАЯ ПЛОТИНА 3.1 Тип и конструкция плотины 3.1.1 Тип плотины По назначению плотины бывают 3 видов: ¾ водоподъемные; ¾ водохранилищные; ¾ комбинированные. По способу перекрытия плотины делятся на 2 основные группы: ¾ ...
... 164,54 — Таким образом, для дальнейшего проектирования с учетом округления принимаем ▼Гр=165м 6.2 Построение диспетчерского графика водохранилища многолетнего регулирования После того как запроектирована водохозяйственная система, определены ее основные технико-экономические показатели, основной задачей становится определение режима её функционирования в течение пускового периода ...
... содержания территорий населенных мест; 7) Санитарными правилами и нормами охраны поверхностных вод от загрязнения; 8) Санитарными правилами по охране атмосферного воздуха населенных мест (Минздрав СССР, 1989 г.). 3. Проектирование водоохранной зоны р. Уфы – источника водоснабжения г. Уфы Проектирование водоохранных зон осуществляется на основе Методических указаний по ...
0 комментариев