МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ПРОИРОДООБУСТРОИСТА (МГУП)
Кафедра гидравлики
Курсовая работа
«Гидравлический расчет каналов и гидротехнических сооружений»
Вариант №3
Факультет ЭМ
Группа №204
Студент
Васиоьев А.С.
Преподаватель
Ханов Н.В.
Москва 2008
Оглавление
Введение
Глава 1. Гидравлический расчет канала при равномерном и
неравномерном движении
1.1. Расчет деривационного канала
1.1.1. Определение размеров трапецеидального поперечного сечения канала, из условия неразмываемости канала .
1.1.2. Определение относительной ширины β
1.1.3. Проверка деривационного канала на размыв
1.1.4. Определение критической глубины деривационного канала методом подбора. 1.1.5.Определение критической глубины и критического уклона канала при нормальном расходе
1.1.6.Анализ и расчет кривой свободной поверхности деривационного канала
1.2. Расчет сбросного канала
1.2.1. Определение глубины равномерного движения канала
1.2.2. Проверка сбросного канала на размыв
1.2.3. Определение относительной ширины канала β
Глава 2. Гидравлический расчет регулятора
2.1. Сановные понятия и формулы
2.2. Расчет регулятора
Глава 3. Гидравлический расчет водосливной плотины
3.1. Определение ширины водосливного фронта, при заданном расходе.
3.2.Построение очертаний плотины.
3.3. Определение расходаQ1 при H1=1м.
3.4.Определение формы сопряжения потоков в нижнем бьефе.
3.4.1.Определение формы сопряжения потоков в нижнем бьефе при Q расчетном.
3.4. 2.Определение формы сопряжения потоков в нижнем бьефе при Q1.
3.6. Расчет гасителя энергии, в виде водобойной стенки
Список литературы.
Введение
На реке N проектируется узел гидротехнических сооружений (см. рис.1). В состав узла входят: водосливная плотина, образующая водохранилище; деривационный канал, подающий воду к водоприемнику ГЭС; сбросной канал; Регулятор в голове деривационного канала.
Рис 1. 1- водохранилище; 2- бетонная плотина с водосбросом; 3- река; 4 – регулятор; 5- деривационный канал; 6- водоприемник; 7- ГЭС; 8- сбросной канал; 9- сопрягающие сооружение.
Деривационный канал
Определить размеры трапецеидального поперечного сечения канала в плотных глинах (Срасч. = 0,20∙105 Па) при известном расходе Q и уклоне i из условия неразмываемости канала. Определить относительную ширину β.
Определить критическую глубину в канале методом подбора. Выяснить, какя установиться форма кривой свободной поверхности, если глубина воды в конце канала у водоприемника увеличиться до hкон = 1,6h0. Рассчитать кривую свободной поверхности, считая, что длина канала больше длины кривой.
Сбросной канал.
Проектируется канал трапецеидального сечения для сброса расхода Q. Уклона дна канала ίсбр, грунты – очень плотные глины (Срасч. = 0,20∙105 Па).
Определить глубину равномерного движения, если ширина канала bсбр. Проверить возможность размыва. Определить относительную ширину β.
Регулятор в голове деривационного канала
Сооружение проектируется по типу прямоугольного водослива с толщиной порога S=5H, вход с закруглением бетонных устоев, высота входного порога p1=0, навыходе с порога в деривационный канал p=0. Отметку НПУ в водохранилище выше уровня воды в канале на Δz=0,20…0,30 м. при Q определить необходимую ширину водосливного фронта, количество и ширину пролетов.
Водосливная плотина.
Проектируется массивная бетонная плотина с поверхностным водосбросом без затворов (рис.2.1). Отметка гребня водослива устанавливается на отметке НПУ водохранилища. При превышении этого уровня вода автоматически сбрасывается в нижний бьеф. При ФПУ сбрасывается расчетный расход Qрасч, глубина в нижнем бьефе hб. водобойная часть за плотиной проектируется прямоугольной призматической. Боковые устои закруглены. За профилирующий напор принять напор Hпр= HФПУ.
Определить необходимую ширину водосливного фронта. Скоростью подхода пренебречь.
Определить расход Q1 при H1= 1 м, считая, что hб1= 0,9 hб.
Выяснить форму сопряжения потоков в нижнем бьефе при Qрасч и Q1 и рассчитать указанный в табл.2 гаситель энергии.
Таблица 1.
Деривационный канал
|
|
Расходы: Qнорм.,м3/с |
120 |
Уклон дна: i |
0,00036 |
Грунт |
плотные глины |
Расчетное сцепление Грунта Срасч, Па |
0,20 ∙105 |
Водосливная плотина |
|
Расход при Qмакс, м3/с |
120 |
Отметки: ФПУ, м |
0,5 |
НПУ, м |
138 |
Дна Д, м |
136 |
Бытовая глубина, |
300 |
hб, м |
4,0 |
Тип гасителя |
стенка |