0

Ю.К. Ивановский

Г.Г. Рябов

Гидравлика гидротехнических сооружений

Учебно-методическое пособие

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ

УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ВОДНЫХ КОММУНИКАЦИЙ»

Ю.К. Ивановский

Г.Г. Рябов

Гидравлика гидротехнических сооружений

Санкт-Петербург

2010

ББК

Ю.К. Ивановский, Г.Г. Рябов

Гидравлика гидротехнических сооружений: учебно-методическое пособие по выполнению лабораторных работ. — СПб.: СПГУВК, 2010 — 63 с.

Издание предназначено в качестве учебно-методического пособия для студентов специальностей 270104.65 «Гидротехническое строительство» и 280302.65 «Комплексное использование и охрана водных ресурсов». Пособие позволяет самостоятельно подготовиться к выполнению лабораторных работ по гидравлике гидротехнических сооружений. Кроме описания лабораторных установок, целей работы и методики ее выполнения пособие содержит и сведения из теории рассматриваемого вопроса дисциплины «Гидравлика гидротехнических сооружений».

ББК

© Санкт-Петербургский государственный

университет водных коммуникаций, 2010

© Ивановский Ю.К., Рябов Г.Г. 2010

Лабораторная работа № 1 определение коэффициента расхода водослива практического профиля

1.1 Основные сведения из теории

Водосливом принято называть безнапорное отверстие, через которое протекает вода. Различают различные типы водосливов, основными из которых являются водосливы с тонкой стенкой, с широким порогом и практического профиля. Водослив, профиль которого очерчен по кривой, образуемой ниспадающей с водослива с тонкой стенки струей, называется водосливом практического профиля.

Водосливы практического профиля различаются по своему очертанию в вертикальном разрезе, т. е. по форме сливной поверхности и верхней части водослива, называемой оголовком. Они могут иметь разнообразные формы: прямоугольные, треугольные, трапециевидные, криволинейные. В современной практике плотиностроения наиболее широкое распространение получили водосливы криволинейного очертания, выполняемые обычно из бетона.

В настоящей работе определяется коэффициент расхода такого водослива. Профиль бетонных плотин криволинейной конфигурации имеет обычно с напорной стороны вертикальную грань, форма же сливной поверхности приближается к очертанию нижней поверхности струи, падающей с гребня водослива с тонкой стенкой. Это позволяет избежать образования на сливной поверхности под струей вакуума, вредно отражающегося на прочности бетона.

Очертание сливной поверхности, выполненное по кривой, обеспечивающей для заданного напора H отсутствие вакуума в поперечных сечениях переливающейся струи, называется безвакуумным профилем.

При горизонте нижнего бьефа, расположенном ниже гребня, водослив является незатопленным, и пропускаемый им расход определяется по формуле:

,

где — расход, пропускаемый водосливом;

— коэффициент расхода водослива;

— ширина водосливного фронта;

— напор на гребне водослива с учетом скоростного напора:

,

где — геометрический напор на водосливе;

— средняя по сечению скорость подхода воды к водосливу:

,

(1.1)

здесь — высота водослива.

Коэффициент расхода водослива определяется по формуле:

.

(1.2)