- •Оглавление
- •3.2.2. Определение критической глубины 27
- •Введение
- •1. Общие требования к оформлению курсовой работы
- •2. Исходные данные
- •2.1. Общие замечания к исходным данным
- •2.2. Исходные данные по вариантам
- •Исходные данные для курсовой работы по вариантам
- •3. Гидравлический расчёт водоотводных сооружений
- •3.1. Подводящий канал
- •3.1.1. Определение нормальной глубины
- •Расчёт расходных характеристик для трапецеидальных участков водоотвода
- •3.1.2. Определение критической глубины
- •Расчёт величины ω3/b для трапецеидальных участков водоотвода
- •3.1.3. Определение критического уклона
- •3.1.4. Вывод о состоянии потока
- •3.1.5. Расчёт канала гидравлически наивыгоднейшего профиля (поперечного сечения)
- •Расчёт расхода q для трапецеидального участка водоотвода
- •3.1.6. Определение скорости течения в канале
- •3.2. Быстроток
- •Значения коэффициента аэрации а
- •3.2.1. Определение нормальной глубины
- •3.2.2. Определение критической глубины
- •3.2.3. Определение критического уклона
- •3.2.4. Расчёт кривой свободной поверхности на быстротоке
- •Расчёт длины кривой свободной поверхности на водоскате быстротока
- •3.2.5. Построение кривой свободной поверхности на водоскате быстротока
- •3.3. Отводящий канал
- •3.3.1. Определение гидравлических характеристик потока
- •3.3.2. Расчёт гидравлического прыжка
- •3.3.3. Расчёт водобойного колодца
- •4. Укрепление русел водоотводных сооружений
- •5. Экология дорожных водоотводных сооружений
- •Библиографический список
- •Приложение 1 Примеры оформления листов курсовой работы
- •Курсовая работа
- •Приложение 2 Значения коэффициента гидравлической шероховатости n к формулам н. Н. Павловского
- •Приложение 3 Значения коэффициента откоса при высоте откоса менее 10 м (ту-24-108-48 Главгидроэнергостроя)
- •Приложение 4 Способы определения нормальной глубины
- •Способ последовательного приближения
- •Значения при различных значениях m
- •Способ н.Н. Павловского
- •Метод п.Г. Киселёва
- •Метод подбора
- •Метод б.А. Бахметева
- •Определение нормальной глубины в трапецеидальном канале по графику
- •Приложение 5 Способы определения критической глубины
- •Графический метод (метод энергии)
- •Метод проф. И.И. Агроскина
- •Определение критической глубины в прямоугольных трапецеидальных руслах по графикам
- •Приложение 6 Допускаемые (неразмывающие) скорости течения
- •Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения для несвязных грунтов
- •Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения для связных грунтов
- •Допускаемые (неразмывающие) средние скорости течения для искусственных укреплений
- •Приложение 7 Пример оформления и вычисления гидравлических характеристик комплекса водоотводных сооружений
- •1. Исходные данные
- •Исходные данные по варианту
- •2.1. Определение нормальной глубины
- •Расчёт расходных характеристик для трапецеидальных участков водоотвода
- •2.2. Определение критической глубины
- •Расчёт величины ω3/b для трапецеидальных участков водоотвода
- •2.3. Определение критического уклона
- •2.4. Расчёт канала гидравлически наивыгоднейшего профиля (поперечного сечения)
- •Расчёт расхода для трапецеидального участка водоотвода
- •2.5. Определение скорости течения в канале
- •3. Быстроток
- •3.1. Определение критической глубины
- •3.2. Определение критического уклона
- •3.3. Определение нормальной глубины
- •3.4. Расчёт кривой свободной поверхности на быстротоке
- •3.5. Отводящий канал
- •3.5.1. Определение гидравлических характеристик потока
- •3.5.2. Расчёт гидравлического прыжка
- •3.5.3. Расчёт водобойного колодца
Приложение 3 Значения коэффициента откоса при высоте откоса менее 10 м (ту-24-108-48 Главгидроэнергостроя)
Категория грунта или вид облицовки |
Коэффициент откоса m |
Мелкозернистые песчаные грунты |
3 – 3,5 |
Супесчаные или слабоуплотнённые грунты |
2 – 2,5 |
Плотная супесь и лёгкий суглинок |
1,5 – 2 |
Гравелистые и песчано-гравелистые грунты |
1,5 |
Тяжёлые суглинки, плотные лёссы и обычные глины |
1 – 1,5 |
Тяжёлые плотные глины |
1 |
Различные скальные породы в зависимости от степени выветренности |
0,5 – 0,1 |
Приложение 4 Способы определения нормальной глубины
Способ последовательного приближения
Данный способ позволяет получить по формуле Шези любое решение с любой степенью точности.
Для треугольного канала и трапецеидального профилей при большой ширине по дну глубина канала может быть найдена прямым вычислением без подбора по формуле Шези.
Для треугольного профиля
Расход для канала треугольного сечения определяется из следующего выражения:
, (П.4.1)
где i и n – заданные уклон и шероховатость поверхности дна канала; h0 – нормальная глубина; А – член уравнения, определяемый по формуле
,
(П.4.2)
где m – коэффициент откоса; y – показатель, принимаемый как корень квадратный из величины заданной шероховатости поверхности дна канала.
При y = 0,2 значения А приведены в табл. П.4.1.
Таблица П.4.1
Значения при различных значениях m
m |
0,0 |
0,5 |
1,0 |
1,5 |
2,0 |
2,5 |
3,0 |
|
0,0 |
0,175 |
0,482 |
0,81 |
1,14 |
1,46 |
1,78 |
В результате нормальная глубина может быть найдена следующим образом:
. (П.4.3)
Для прямоугольного и трапецеидального профилей
В случае, когда ширина канала понизу больше глубины воды в канале (b > h) можно принять R h (практически при b > (20 – 25) h) нормальная глубина определится из формулы Маннинга:
. (П.4.3)
Пример вычисления. Дано: расход Q = 24 м3/с, ширина канала понизу b = 25 м, коэффициент шероховатости n = 0,025 и уклон дна канала i = 0,0004, русло прямоугольное. Необходимо найти нормальную глубину h0.
Решение. По формуле (П.4.3) находим:
м.
Способ н.Н. Павловского
При заданном расходе Q, уклоне дна канала i и ширине канала понизу b найти нормальную глубину h можно, используя следующий порядок расчёта:
а) определяем требуемую расходную характеристику:
; (П.4.4)
б) прямым чтением номограммы Н.Н. Павловского (рис. П.4.2) находим значение h0 для найденной расходной характеристики К0 и заданной ширины канала b.
Пример вычисления. Дано: расход Q = 20 м3/с, ширина канала понизу b = 10 м и коэффициент шероховатости n = 0,02. Необходимо найти нормальную глубину h0.
Решение. По формуле (П.4.4) находим расчётную характеристику:
м3/с.
Тогда по номограмме (рис. П.4.1) находим, что h0 = 1,65 м.
Рис. П.4.1. График для расчёта открытых каналов
по способу Н.Н. Павловского
