12. Конструкция расчетных перепадов.

Перепады – сопрягающие сооружения в виде ступеней для сопряжения безнапорных участков, расположенных на разных уровнях при резком падении местности. Поток воды в перепадах частично движется по флютбету, а частично в свободном падении. (РИС). Перепад состоит из стенки падения (1), боковые продо-льные стенки (2), понур (3), водобойные колодцы (4), воздушные трубки (5), (6),(7) подводящего и отво-дящего канала, 8 деформационных швов. Ширину перепада принимают постоянной по всей длине, равной ширине входной части, за исключением гасителей энергии. Количество ступеней n=z/(p-d) ,p-d–глубина колодца, z–разница уровней между ВБ и НБ. Входную часть перепада устраивают в виде раструба, назначают длину понура (2÷3)Н. При прямоугольном сечении Q=εmb(2g)^0.5H₀^2/3, при трапецеидальной форме по следующей ф-ле Q=εm(b+0,8m_трH)(2g)^0,5H₁^2/3. Определяем сжатую глубину q=ψh_сж(2g(S-h_сж))^0,5, S=P+H, h_сж=0, h₂=0,5h_сж[(1+(8αq²/gh³_сж)^0,5-1]. Глубину переливающегося слоя определяют q=m(2g)^0,5(H^')^3/2 При известной Н´ определяют d глубину колодца d=h₂-Н´, длину ступени колодца l_к=l_от+l_пр, l_от= ψ (H₀(2p+H))^0,5, l_пр=2,5(1,9h₂-h_сж). Для получения надвинутого прыжка глубина колодца b=h₂-(h_b+z₁)

В призматических руслах ф-лы сопряжения глубины связаны уравнением прыжковой функции (αQ/gω₁)+y₁ω₁=(αQ/gω₂)+y₁ ω₂, где ω₁ ω₂- площадь живого сечения перед и за прыжком; y₁ y₂-глубины погружения центров тяжести. Если водобойный колодец выполняется в виде раструба, поток воды должен двигаться без отрыва от боковых стенок. Это обеспечивается когда tgQ=1/(П_к)^0,5 , П_к - параметр кинетичности для сжатой глубины П_к=αν²/gh_сж

13. Конструкция и расчет быстротоков.

Б ыстротоком называют русла, имеющих уклоны больше критических. Поток воды в них движется без отрыва от флютбета. (РИС). Особенность быстротока состоит в том что гашение кинетической энергии проис-ходит в конце быстроточной части в специально устроенных гасителях-колодец. Значительная концентрация энергии в концевой части требует и мощных гасителей. На ГМС применяют в основном гладкие быстротоки с постоянной шириной по дну. По гидравлическим и конструктивным особенностям быстротоки можно разделить на несколько основных частей: 1. входная часть, 2. быстроточная, 3. гасительная, 4. выходная. Из условия пропуска паводкового расхода толщину быстротока можно определить по ф-ле Домбровского δ=(0,03-0,35)αν_ср(h)^0,5 , h -глубина воды в расчетном сечении, α - коэф характеризующий основание. Мin толщина флютбета монолитных лотков 15см. При известных геометрических размерах быстротока гидравлический расчет лотка сводится к определению глубины в его конце и на промежуточных участках, это сводится к построению кривой спада. Такие расчеты ведут по ф-ле неравномерного движения ί/h₀l=η₂-(l-γ_cр)[ψ(η₂)- ψ(η₁), i-уклон лотка, h₀-глубина воды при равномерном движении, η₁₌ h₁/ h₀, η₂₌ h₂/ h₀, h_1, h₂-глубина воды вначале и в конце сечения. h₂ ≠h₀. В начале быстротока устанавливается критическая глубина h_кр=(αq²/g)^1/3= h₁.