Гидравлический расчет канала
Дипломная работа - Разное
Другие дипломы по предмету Разное
нормальной эксплуатации размыва (разрушения) грунта.
Эту скорость мы берем из таблицы (в зависимости от грунта и средней глубины потока) в справочнике Большакова Справочник по гидравлическим расчетам 1984г. Средняя глубина потока h = 0,75м, но для использования этой таблицы примем ее равной 0,4м.
Итак:Vн.р. = 0,35м/c
Так как V=3,05 > Vн.р =0,35 то ,будет происходить размытие русла и следовательно русло следует укреплять.
Если при hгр2 грунт размывается, то это не значит, что он будет размываться по всему каналу.
Находим глубину при средней скорости равной не размывающей скорости (Vн.р. = V).
,35 = Q/ ?
?=4,2
,2 = (6,5 + h) h
h = 0,6м
С этого места будет начинаться размыв, поэтому, начиная с этой глубины нужно укреплять русло.
б) Минимальные допускаемые (незаиляющие) средние в сечении скорости.
Чем меньше скорость тем больше вероятность заиления. Скорость находим по формуле:
При расчете используем формулу (20), за h принимаем hгр1 = 0,75 там будет наименьшая скорость
Итак наименьшая скорость V = 1.66м/c
Сравниваем ее с незаиляющей скоростью, которою можем найти.
- вертикальная скорость падения частиц (гидравлическая крупность частиц), измеряется в м/с
В нашем случае W = 0,00135м/с < 0.002
?м - мутность
?м = 2,7
Процесс заиления зависит от крупности частиц
Мутность воды - количество массы твердых частиц содержащиеся в единице объема воды.
Чем больше частиц, тем больше масса единицы объема и тем быстрее будет идти заиление.
В нашем случае Vнз = 0.72м/с
Найдем реальную скорость
V = 12/5.44 = 2,21 м/с
V = 2,21 > Vнз = 0,72
Поэтому заиления русла наносами не будет происходить.
2. На участке ВС канала рассчитать и построить в поперечном разрезе сопрягающее сооружение (перепад)
Гидравлический расчет сопрягающего сооружения состоит из трех основных частей:
а) Расчет входной части
б) Расчет ступени или ступеней, количество которых назначается по конструктивным соображениям в зависимости от разности отметок верхнего и нижнего бьефов.
в) Расчет выходной части - сопряжение с нижним бьефом.
Следовательно, и расчет перепада состоит из трех частей.
2.1 Расчет входной части
Назначение входной части перепада - пропустить расчетный расход при заданных условиях подводящего канала.
При постоянном расчетном расходе входная часть рассчитывается как водослив с широким порогом.
(1)
где: m - коэффициент расхода водослива
m = 0,385
b - ширина водослива
Расчет заключается в определении ширины водослива, при котором перед перепадом сохраняется заданная глубина. Обычно ширина входной части и ширина перепада одинаковые.
Перечислим формулы необходимые для расчета b:
Коэффициент бокового сжатия вычисляется по формуле
(2)
где: ?у = 1, - коэффициент уменьшения, учитывающий скругления или притупления вертикальных ребер устоев.
Используя формулу (1) и (2) получаем расчетную формулу:
(3)
где: Н0 - полный напор
(4)
где: H = h0 = 1,36
V0 - скорость подхода
V0= Q/?0
?0 = (b+m h0) h0 (7) - площадь живого сечения соответствующая нормальной глубине.
Подставим известные значения в формулу:
Итак ширина водослива равна 4,33м.
.2 Расчет водослива на перепаде
Приступим к расчету водоската на перепаде.
Приведем формулы для искомых величин:
(5)
Е - превышение горизонта воды верхнего бьефа над дном нижнего бьефа.
Е0 - тоже, но с учетом скоростного подхода.
где ?у = 1,128
- глубина сжатого сечения.
с- сопрягающая глубина во втором приближении.
Zв - отметка поверхности земли в точке В.
Zc - отметка земли в точке С
Проведем расчеты:
Итак сопряженная глубина во втором приближении равна 2.42м.
Должно выполняться условие: hc> hб (hб = h0 = 1.36м)
.44м >1,36м
2.3 Проектирование водобойного колодца
Можно начинать проектирование водобойного колодца.
Приведем формулы необходимые для расчета водобойного колодца:
(15)
где: m - коэффициент водослива,
m = 0,42
?n = 1
Vкол - скорость в колодце.
Если: подтопления не будет.
Перейдем к расчетам:
следовательно, подтопления нет.
Список использованной литературы
1.Большаков Справочник по гидравлическим расчетам 1984г. Чугаев Гидравлика 1982г.