Гидроузел с грунтовой плотиной
Дипломная работа - Геодезия и Геология
Другие дипломы по предмету Геодезия и Геология
nbsp;
Второе приближение при h0 = 1.67 м:
.
Третье приближение при h0 = 1.22м:
.
Четвёртое приближение при h0 = 1.48м:
.
Пятое приближение при h0 = 1.31м:
.
Шестое приближение при h0 = 1.41м:
.
Седьмое приближение при h0 = 1.35м:
.
Восьмое приближение при h0 = 1.39м:
.
Девятое приближение при h0 = 1.36м:
.
Десятое приближение при h0 = 1.38м:
.
Одиннадцатое приближение при h0 = 1.37м:
.
Окончательно принимаем глубину потока в быстротоке при равномерном его движении h0 = 1.37м.
Гидравлический показатель русла определяется по формуле:
,
h1 и h2 - любые, произвольно выбранные значения глубин;
- расходная характеристика, рассчитанная при этих глубинах.
При h1 = 0.5 м:
.
При h2 = 1.0 м:
.
h1 = 0.8hкр = 0.8 . 5.46= 4.4м.
График кривой свободной поверхности представлен на рис. 4.
Рис. 4
Учет аэрации потока.
Т.е. разбухание потока при больших скоростях.
Сведем расчеты в таблицу
h2,мVFr?hаэр 3.758.101.96- 3.58.672.41- 3.259.343.01- 310.123.83- 2.7511.044.97- 2.512.146.61- 2.2513.499.07- 215.1812.92- 1.7517.3519.28- 1.520.2430.620.281.931.2125.0958.330.692.05
Т.к. влияние аэрирования начинается при длине быстротока больше 800 метров, а длина нашего быстротока 200 метр, следовательно аэрирование потока не учитываем.
Концевой участок
При выходе потока со сбросной части быстротока будет образовываться внезапный переход от глубин меньше критических к глубинам больше критических, т.е. гидравлический прыжок. Задача расчета - определить форму сопряжения бьефов, т.е. отогнан прыжок или затоплен, а, следовательно, установить необходимость устройства водобойного колодца за сбросной частью быстротока.
Глубина водобойного колодца определяется по формуле:
,
Кз - коэффициент запаса, равный 1,1;
Кгас - коэффициент, учитывающий эффективность ;разд - раздельная глубина, т.е. глубина, сопряжённая с глубиной сжатого сечения hсж; hсж - глубина сжатого сечения;
Поскольку мы принимаем, что на гасителях гасится около 15% избыточной энергии, коэффициент, учитывающий эффективность гасителей принимается равным 0,85.
Глубина сжатого сечения hсж принимаю равной глубине в конце сбросной части быстротока, определённой по кривой спада и равной hконечное = 1.5м.
Раздельная глубина определяется по формуле:
,
где Fr - число Фруда, определяемое следующей формуле:
=> сопряжение бьефов прыжкового вида.
следовательно необходим колодец глубиной 2.8м.
Толщина водобойной плиты определяется расчетом устойчивости водобоя на сдвиг; на всплытие; на опрокидывание.
Длина прыжка определяется приближённо. По формуле Чертоусова длина прыжка равна:
LВП = 0,85Lпр = 0.85 ?52.67=45.0м
2.6 Расчёт пропуска расхода полезного попуска
Пропуск полезного расхода, необходимого для поддержания в нижнем бьефе требуемого уровня воды. Расчёт заключается в определении диаметра трубы для пропуска расхода полезного попуска. Конструкция данного сооружения представляет собой забитую галерею, которая использовалась при пропуске строительного паводка и расхода перекрытия с металлической трубой необходимого диаметра.
,
Q - расхода полезного попуска Qпоп = 7 м3/с;
m - коэффициент расхода, в первом приближении принимаем m = 0.4;
w - площадь поперечного сечения водовыпуска;
Hд - действующий напор, определяемый по формуле:
Hд = УСВ - НБ(Qпоп) = 140.0 -114.0= 26.0 м.
Площадь поперечного сечения туннеля определяем по формуле:
.
Таким образом, диаметр туннеля будет равен:
.
Уточнение коэффициента расхода m производим по следующей формуле:
,
z - сумма коэффициентов сопротивления, местных и по длине.
.
Коэффициенты сопротивления определяются по рекомендациям:
zвхода - коэффициент сопротивления при входе в туннель, при закругленных кромках и плавном входе принимаем zвхода = 0.2, при отношении =0.5;
zвыхода - коэффициент сопротивления при выходе из туннеля, zвыхода = 1;
zдлины - коэффициент сопротивления по длине туннеля, определяемый по формуле:
,
L - длина туннеля, L = 286м;
R - гидравлический радиус, R = w / c, где
w - площадь поперечного сечения туннеля;
c - смоченный периметр, c = pd.
l - коэффициент сопротивления по длине, определяемый по уравнению Шифринсона:
,
где - выступ шероховатости (?=1.0 мм - для металлического трубопровода со сварными швами) ;
- гидравлический диаметр;
Необходимый диаметр водовыпуска определяется методом последовательных приближений с постоянным уточнением коэффициента расхода m. Дальнейший расчёт удобно произвести в табличной форме (таблица при известных значениях расхода попуска Qпоп = 7 м3/с, действующего напора Hд = 26.0м, длины туннеля L = 286.0м.
??входа?выхода?,м2d,м?,м?,мR,м??длина??0,70,1511,1231,1960,0013,7550,2990,0122,4923,6420,4640,1511,6931,470,0014,6120,3670,0132,1363,2860,4830,1511,6271,440,0014,5210,3600,0132,1683,3180,4810,1511,6331,440,0014,5290,3610,0132,1653,3150,4810,1511,6331,440,0014,5280,3610,0132,1653,315
Окончательно принимаем диаметр водовыпуска d = 0.7м.
Библиографический список
1.СНиП 2.06.04-82. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от ?/p>