2. Сопряжение водосливной плотины с дном нб (расчет носка плотины).

Принимаем на водобое поперечное сечение прямоугольной формы.

Глубина в сжатом сечении hj определяется [4] из уравнения

«=p-vV²s-(7;-a .) (1.19)

Откуда

^q (1.20)

<Р

где

q

Изм	Лист	№докум.	Поди.	Дата

ФИСПОС 270104.65 КР

Лист

12

- удельный расход потока на водобое, q = 85,53 м³/(с*м),

= 0.92 ч- 0,95 - коэффициент скорости, принимаем q> = 0,94.

7 - полная удельная энергия сбрасываемого потока, определяемая те :::гтельно поверхности носка

Г = Н, +(УГВП-УПН) = Н₀ +(угвП-(уУНБ_та + 2))=15,13+( 268,9-172,5-2)=109,53м Но - напор на гребне плотины с учетом скорости подхода, м.

Расчет ведем методом приближения. В первом приближении \ = 0:

Если сжатая глубина во втором и в третьем приближении отличаются друг от тг п не более, чем на 0,05, то для дальнейших расчетов принимается величина /г, т: у ченная в третьем приближении.

8

= 1,96 м

5,53

1. 94 * V² * 9,81 * (109,53 - 0)

А, = 1,98 м.

Определим радиус кривизны носка R и центральный угол поворота носка р и угол наклона носка к горизонту а_н.

При ^/ = 0,98 , а₀ «а_я=35° . (1.21)

Имея ввиду, что р > у/ = 63°, находим по графику 8-11 [2] при ^ = 0,98 и 3 = 63° => y_h = 5,7 =* R = 5,7• h_c - 5,9• 1,98 = 11,8м

у = 0,98-^ = 0,98-63° = 61,74°

Наибольший отлет струи возможен, если а₀ = 35°

а_н =сс₀+(Р-у) = 35 + (63 - 61,74) = 36,26° (1.22)

Рисунок 1. Конструкция поперечного сечения 2-2 гравитационной бетонной водосливной плотины.

Рисунок 2. Конструкция носка водосливной плотины.

2. Расчет отброса струи на плотине (дальность отлета струи).

Расчет дальности отброса струи от сооружения производится для определения места размыва дна нижнего бьефа, глубины и контура ямы размыва. [4]

Изм	Лист	№докум.	Поди.	Дата

ФИСПОС 270104.65 КР

Лист

13

Дальность падения струи на плоскость, расположенную на z₂ ниже центра тяжести струи, определяется по формуле

_{L = k} ^vi -cos«о

g

I • 7 2 g^z₇

■ (sina

₀ + sin a₀ —)

v v;

(1.23)

где

z₂ =-(

h_} • cos a₀

+ ^Zc)

1,98 • cos35°

+ 3

= —3,81(jw)

(1.24)

\ - глубина струи при сходе с носка

z_с — превышение сливной кромки носка над той же плоскостью v, - скорость воды при сходе с носка, равная

v, =<р- p-g-z, = 0,94 • V2 • 9,81-107,71 = 43,21

z₀- относительный перепад бьефов с учетом скоростного напора, равный

(1.25)

z_n = УНПУ -УУНБ„

2 2 ^V° - 284-172,5 + ^0,69 =111,52

(1.26)

2g 2*9,81

_Zl=z₀+z₂ = -3,81 +111,52 = 107,71 (1.27)

к_а - коэффициент, учитывающий влияние аэрации и распада струи на дальность

-г - a-v² 1 • 43,21² _{Л п}

отлета. Т.к. в нашем случае Fr = = = 96,12 , то к_п =0,9

^J g-h 9,81-1,98

Расстояние от носка плотины до входа струи в воду 43,21²-cos 35

1 = 0,9--

J2 О Q1 Д Q1

sin² 35 + - - '7 ) = 165,72(эи)

9,81 ' ]/ 43,21²

Наибольшее превышение траектории струи над горизонтальной плоскостью проходящей через центр тяжести струи начального сечения _ (v,-sin«₀)² _ (sin35°-43,2l)

^max Z ^— л ллч ~

,2 6(m)

2 g 2-9,81

Вершина параболы лежит на расстоянии X от начального сечения

v² 43 21²

X = —2- • sin 2а_п = • 0,94 = 89,42

(1.28)

2-g

2-9,81

(1.29)

Изм	Лист	№докум.	Поди.	Дата

ФИСПОС 270104.65 КР

Лист

16

У

tg® = Atg²a₀ -

-g

v,² - cos² а_п

0,55

(1.30)

гол входа струи под уровень

© = 28°8Г