Значения проектных расходов воды в судоходном рукаве

№ сечения	ωпрк, м2	Vнр, м/с	Vразм, м/с	Kзап	Vр, м/с	Qсп, м3/с

После назначения проектного расхода воды в судоходной рукаве Q_сп устанавливается значение проектного расхода в несудоходном рукаве Q_нсп­: (15)

Затем производится сравнение бытового и проектного расходов воды в судоходном рукаве. При этом могут встретится три случая:

1. Q_сп < Q_сб < Q - запруда не нужна;

2. Q_сб < Q_сп < Q­ - нужна запруда меженного действия;

3. Q_сб < Q_сп > Q­ - нужна запруда весеннего действия;

Задания на проект составлены таким образом, что первого и третьего случаев не должно быть. Поэтому, если при расчетах эти случаи будут иметь место, то прежде всего следует проверить правильность вычислений. Если ошибка не обнаружится, то необходимо принять условно распределение расходов, которое соответствует второму случаю.

5.3. Расчет кривых свободной поверхности в рукавах при проектном состоянии

При проектном распределении расходов воды по рукавам паде­ния уровня на расчетных участках находят графически по способу Н.Н. Павловского. Для этого строят графики зависимости модулей сопротивления от средних отметок уровня воды на расчетных участ­ках F = f(Z_с) по судоходному и несудоходному рукавам (рис.10). Графики зависимости F = f(Z_с) строятся по трем точкам. Одна из них отвечает отметке расчетного среднемеженного уровня H_ср.м бытового режима (табл.5). Две другие назначаются до­полнительно: 1) в судоходном рукаве и в верхней (подпертой) час­ти несудоходного рукава, одна на ΔН₁ = 0,2÷0,3 м и другая на ΔН₂ = 0,4÷0,5 м выше среднемеженного уровня; 2) в нижнем бьефе запруды вторую и третью отметки назначают ниже расчетного среднемеженного уровня, соответственно, на ΔH₃ =0,2÷3 м и ΔH₄ =0,4÷0,5 м.

Для сечения в створе запруды назначают четыре дополнительных уровня H_ср.м + ΔН_1,2 и H_ср.м - ΔН_3,4 (рис.11), ис­пользуя их для расчетов модулей сопротивления на расчетных участках, расположенных, соответственно, выше и ниже створа запруды.

Модули сопротивления для проектного состояния подсчитывают­ся с учетом нового положения уровня воды. Результаты подсчета модулей сопротивления сводятся в отдельные таблицы для каждого нового значения уровня воды (табл.7). При этом значения средних отметок Z_с вычисляются исходя из средних отметок в бытовом сос­тоянии (табл.5), путем прибавления или вычитания из них дополни­тельных значений ΔH_i уровня воды.

Р ис. 10. Графики зависимости F = f(Z_с): а – судоходный рукав; б – несудоходный рукав

Последовательность расчетов следующая:

1. Задаются двумя дополнительными значениями уровней воды во всех расчетных сечениях, достраивая их до заданных отметок. Подсчитывают новые значения величин ω, B , h , K , F , Z_с (табл.7). При вычислении величин модулей расходов K используют значения коэффициента шероховатости n, кото­рые заданы в исходных данных. Значения средних отметок Z_с для расчетных участков определяют, как указано выше. Результаты под­счетов сводятся в отдельные таблицы для каждого нового значения уровня воды.

Таблица 7

Результаты расчета модулей сопротивления и средних отметок

при уровне выше (ниже) среднемеженного на ....... м

Намен. рукава

№ сечения

№ уч-ка

ω, м2

B, м

h, м

C, м1/2/с

Ki·103, м3/с

Kср·103, м3/с

(Kср)2·106, м6/с2

Δl, м

Fi·10-6, с2/м5

Zс, м

1

I

2

II

3

III

4

IV

5

5′

V

6

VI

7

VII

8

.....

.....

.....

1′

Рис. 11. Поперечный профиль расчетного сечения в створе запруды

2. Используя значения F и Z_с для бытового состояния (табл.5) и дополнительные значения модулей сопротивления и сред­них отметок, подсчитанные для двух других значений уровня воды, строят графики зависимости F = f(Z_с) по судоходному и несудоходному рукавам.

3. По способу Н.Н. Павловского графически находят падения уровня на расчетных участках ΔZ_i, отметки уровня верхнего Z_вб и нижнего Z_нб бьефов и величину перепада воды на зап­руде ΔZ_з при проектном распределении расходов по рукавам.