Контрольные вопросы

1.  Какие задачи решают при гидравлическом расчете малых мостов?

2.  Какие из малых дорожных сооружений работают по принципу водослива с широким порогом, насадка или короткого трубопровода, отверстия в тонкой стенке?

3.  При каком условии протекания воды через малый мост он оказывается подтопленным?

4.  Каков порядок расчета малого моста?

5.  Для чего требуется знать значение скорости на выходе из отверстия моста?

6.  Как определяется минимальная высота насыпи у малого моста?

Заключение

Материал, изложенный в пособии, поможет студентам усвоить основные законы равновесия и движения жидкости. Рассмотрен обширный круг теоретических и практических вопросов, которые должны изучить студенты для лучшего понимания сути различных гидравлических явлений и процессов.

Методическое построение учебного пособия дает возможность студентам познать основные законы в их взаимосвязи. По каждому разделу изложены теоретические, практические и справочные материалы, необходимые для самостоятельного решения задач по гидравлике, возникающих в инженерной практике.

Библиографический список

1. Чугаев, Р. Р. Гидравлика [Текст] / Р. Р. Чугаев. – Л. : Энергия, 1982. – 672 с.

2. Угинчус, А. А. Гидравлика [Текст] / А. А. Угинчус, Е. А. Чугаева. – Л. : Стройиздат, 1971. – 350 с.

3. Альтшуль, А. Д. Гидравлика и аэродинамика [Текст] / А. Д. Альтшуль, П. Г. Киселев. – М. : Стройиздат, 1975. – 323 с.

4. Константинов, Н. М. Гидравлика, гидрология, гидрометрия. В 2 ч. Ч. 1 : Общие законы [Текст] / Н. М. Константинов, Н. А. Петров, Л. И. Высоцкий. – М. : Высш. шк., 1987. – 304 с.

5. Константинов, Н. М. Гидравлика, гидрология, гидрометрия. В 2 ч. Ч. 2 : Специальные вопросы [Текст] / Н. М. Константинов, Н. А. Петров, Л. И. Высоцкий. – М. : Высш. шк., 1987. – 431 с.

6. Примеры гидравлических расчетов [Текст] / под ред. Н. М. Константинова. – М. : Транспорт, 1987. – 498 с.

Оглавление

ВВЕДЕНИЕ 4

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СИЛ ГИДРОСТАТИЧЕСКОГО ДАВЛЕНИЯ 5

1.1. Аналитический способ нахождения величины силы 5

гидростатического давления на плоские поверхности 5

и точки ее приложения 5

1.2. Графоаналитический способ определения 12

силы давления и центра давления 12

1.3. Определение сил гидростатического давления 15

на криволинейные поверхности 15

Контрольные вопросы 19

2. УРАВНЕНИЯ БЕРНУЛЛИ. ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ 19

Контрольные вопросы 36

3. РАВНОМЕРНОЕ БЕЗНАПОРНОЕ УСТАНОВИВШЕЕСЯ 37

ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ В КАНАЛАХ 37

Контрольные вопросы 40

4. НЕРАВНОМЕРНОЕ БЕЗНАПОРНОЕ УСТАНОВИВШЕЕСЯ 41

ДВИЖЕНИЕ ВОДЫ В КАНАЛАХ 41

4.2. Дифференциальное уравнение неравномерного движения 42

в призматическом русле 42

4.3. Удельная энергия сечения. Критическая глубина 43

4.4. Нормальная глубина 45

4.5. Критический уклон 46

4.6. Интегрирование дифференциального уравнения 46

неравномерного движения методом Чарномского 46

Контрольные вопросы 51

5. СОПРЯЖЕНИЕ БЬЕФОВ 52

5.1. Виды сопряжения бьефов 52

Отогнанный прыжок. Если глубина, сопряженная сжатой, оказывается больше бытовой глубины, то сопряжение бьефов осуществляется в виде отогнанного прыжка (рис. 5.2). В этом случае гидравлический прыжок начинается на некотором расстоянии от сжатого сечения, это расстояние получило название длины отгона l_отг. На этом участке глубины возрастают от h_c до h₁. Сопряжение гидравлического прыжка со сжатым сечением осуществляется в виде кривой подпора с₁. Длина кривой подпора рассчитывается аналогично рассмотренному материалу в разд. 4. Движение воды на участках отгона, гидравлического прыжка и послепрыжкового участка характеризуется большими придонными скоростями, а также значитель­ными пульсациями скоростей и давлений. Это приводит к необходимости укрепления русла на значительном по длине участке. Поэтому на практике стараются избегать данного вида сопряжения бьефов. 53

Затопленный прыжок. Если глубина нижнего бьефа больше второй сопряженной глубины, то происходит затопление сжатого сечения, прыжок пододвигается к перепаду (рис. 5.3). Этот вид сопряжения бьефов является наиболее приемлемым. 54

Прыжок в сжатом сечении. В этом случае вторая сопряженная глубина равна глубине в нижнем бьефе. Длина отгона равна нулю. Нет также и затопления прыжка. 54

5.2. Сжатая глубина 54

5.3. Сооружения для гашения энергии в нижнем бьефе 55

5.4. Расчет водобойного колодца 57

Определение глубины колодца. Затопление прыжка в водобойном колодце осуществляется путем увеличения глубины в нижнем бьефе за счет опускания дна колодца . Но одновременно с опусканием дна колодца растет высота падения струи с порога перепада, что приводит к уменьшению сжатой глубины и, как следствие, росту глубины сопряженной сжатой. Таким образом, вторая сопряженная глубина зависит от глубины колодца, поэтому данную задачу приходится решать подбором или графически. 57

Определение длины колодца. Длина водобойного колодца равна сумме длины отлета струи и величины, несколько меньшей длины гидравлического прыжка 58

5.5. Расчет водобойной стенки 62

5.6. Перепады 65

Контрольные вопросы 67