Введение

Водосбросы предназначены для следующих технологических операций:

• пропуска экстремальных и часто повторяющихся паводков и половодий

• частичного предпаводкового опорожнения водохранилища для срезки пика паводка и уменьшения сбросных расходов

• глубокого опорожнения водохранилища при осмотре и ремонте подводных частей сооружения

• быстрой сработки водохранилища при внезапно появившихся отклонениях в работе сооружений гидроузла

• пропуска воды на нужды народного хозяйства

• пропуска плавающих предметов и промывка водохранилища от наносов

• регулирование наполнения водохранилища

Открытые береговые водосбросы состоят из трех основных частей:

• входная

• транзитная

• концевая

Входная часть: подводящий канал, головное сооружение (входной оголовок).

Транзитная: промежуточный (соединительный) канал сопрягающее сооружение.

Концевая: отводящий канал.

1. Проектирование водосброса (рис. 7)

1.1 Гидравлический расчет входного оголовка.

• определяем расчетный сбросной расход который необходимо сбросить из водохранилища:

Q_р = Q_мах - ∑Q_соор.,

где Q_мах– максимальный паводковый расход, который задается при проектировании данного гидроузла и равенQ_мах=170м³/с.

∑Q_соор.– расход, который пропускается через другие сбросные сооружения гидроузла (в данном случае водовыпуск)∑Q_соор.=12 м³/с.

Q_р = 170 – 12 =158 (м³/с)

• Задаемся удельным расходом на погонный метр длины входного оголовка. Удельный расход зависит от грунтов оснований: для связных грунтов 25-50м²/с, для несвязных 15-25м²/с. Это на рисбермеq_p=25 м²/с.

q_в=(1,15÷1,2)q_p

q_в=1,2∙25=30 (м²/с)

• Определяем длину водосливного фронта входного оголовка:

• Задаемся количеством отверстий и размером одного входного отверстия таким образом чтобы полученная длина водосливного фронта мало отличалась от расчетной длины: , гдеn– количество отверстий принимаемое не меньше двух;b– ширина одного отверстия принимаемая в соответствии со СНиП (2) четной величиной от 4 до 30.

n = 3 ; b = 4

• Уточняем удельный расход на погонный метр длины входного оголовка:

• Определяем сжатую ширину водосливного фронта

B_c=n∙b_c ;

Где b_c– сжатая ширина одного входного отверстия b_c=b∙ε,гдеε– коэффициент бокового сжатия, который зависит от формы оголовка бычка, принимается по справочнику Киселева (1) ε = 0,96

b_c = 4∙0.96=3.84 ; B_c = 3.84∙3=11,52

• Уточняем удельный расход с учетом сжатия

• Определяем напор на гребне входного оголовка с учетом скорости подхода из формулы расходов:

m– коэффициент расхода который принимается 0,48÷0,49

Н₀– напор на гребне входного оголовка с учетом скорости подхода

σ_п – коэффициент подтопления, принимаем равным 1,0 , т.к. входная часть всегда не подтоплена

g– ускорение свободного падения 9,81 м/с²

k

• Определяем геометрический напор на гребне входного оголовка

;

где α – коэффициент Кориолиса, принимаемый 1÷1,2

V₀– допустимая не размывающая скорость (для песка 0,8)

• Определяем отметку гребня входного оголовка

• Контур входного оголовка строится по таблицам Кригера-Офицерова из справочника Киселева (1), данные даны для напора Н=1, поэтому следует увеличить все координаты на полный геометрический напор Н.