Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Санкт-Петербургский государственный университет

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

310_vCO2222 / Гидравлика / гидравликахорошая.docx

Скачиваний:

Добавлен:

16.04.2015

Размер:

129.73 Кб

Скачать

☆

1 / 31 2 3 > Следующая >>>

Министерство образования и науки Российской Федерации

Санкт-петербургский государственный политехнический университет

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

ИНЖЕНЕРНО-СТРОИТЕЛЬНЫЙ ИНСТИТУТ

Кафедра «Водохозяйственное и гидротехническое строительство»

Дисциплина «Гидравлика гидротехнических сооружений»

Расчетно-графическая работа

«Гидравлический расчет водосливной плотины и магистрального канала»

Студент Петров В.А.

Группа__33101/5______________

Руководитель Лавров Н.П.______

Дата выдачи _сентябрь 2013________

Дата окончания _декабрь 2013__________

Срок консультаций с 19.02.2013__ по__21.05.2013

(рисунок 1.)

Задача 1. В магистральном канале трапецеидального сечения (рисунок 1) при заданных в таблице 1 расходе Q, уклоне дна i, и видах грунта определить:

- коэф. откоса («m»); глубину воды в канале ; ширину канала по дну («b»); скорость потока ; неразмывающую скорость ; максимальную глубину в канале ; критическую глубину ; строительную высоту ; ширину бермы ; ширину дамбы ;

Вариант 6

Исходные данные:

Расход, Q=17м³/с

Уклон i=0.0003

Грунт - Тяжелый суглинок.

Расчет канала трапецеидального сечения:

I. Определить ширину канала по дну b:

1-й случай. Относительная ширина канала равна рекомендуемому значению для оросительных каналов, вычисленному по эмпирической зависимости С.А.Гиршкана , где .

Коэф. откоса «m» для тяжелых суглинков, согласно табл. 8.1

m=1.5 [1, табл. 8-1, стр 85]

- относительная ширина канала

расход, определяемый по формуле Шези

- глубина воды в канале, зная

- ширина канала по дну

- площадь поперечного сечения канала

- смоченный периметр

- гидравлический радиус

- коэф. Шези

Коэф. шероховатости примем равным n=0.033, для среднего состояния канала [1, табл. 8-2, стр. 86]

Зная, что требуется обеспечить расход, Q=17м³/с, подберем глубину воды в канале:

Проверим

Тогда:

Ширина канала по дну

Площадь поперечного сечения

Смоченный периметр

Гидравлический радиус

Коэффициент Шези

Расход , предполагаемый расход меньше

По исходным данным требуется расчет на расход 17, получен

;

Проверим

Ширина канала по дну

Площадь поперечного сечения

Гидравлический радиус

Коэффициент Шези

Расход

Принимаю

2. Имея площадь поперечного сечения канала, зная расход Q, проверим канал на размываемость.

Необходимо сравнить значение скорости потока с табличным значением, в соотв. с наименованием грунта (тяжелые суглинки)

Скорость потока

Неразмывающая скорость , согласно [1, табл. 11-3, стр.193]

соответственно, канал не размывается.

3. Определим значение критической глубины по формуле , (1) - где q-расход на единицу ширины русла, удельный расход , -коэффициент кинетичности, g-ускорение свободного падения.

1) По формуле (1) определим значение для прямоугольного русла

2) Вычислим аргумент прямоугольного русла по формуле:

, где m-коэффициент откоса, b-ширина дна канала.

По таблице [1, табл. 9-2, стр.108] определим численное значение функции для определения критической глубины трапецеидального русла:

[1, табл. 9-2, стр.108]

- максимальная глубина в канале

- строительная глубина, где -запас, определяемый по таблице.

для 4 класса сооружений. [2, стр.299]

- ширина дамбы

- ширина бермы

II. Гидравлически наивыгоднейшее сечение.

Произведем расчет для определения глубины воды в канале (h); при этом возьмем относительную ширину канала для гидравлически наивыгоднейшего сечения

, где m -коэффициент откоса канала

m=1.5 [1, табл. 8-1, стр. 85]

[1, табл. 8-16, стр. 97]

Для расчета воспользуемся коэффициентом А:

A=1.33, для коэф. откоса m=1.5 [1, табл. Значение коэф. А, стр. 97]

Для определения глубины воспользуемся формулой Шези; путем логарифмирования вычислим h:

, где Q-расход, n- относительная шероховатость, i-уклон дна [1, стр. 97, пункт б]

h=3.25м - глубина воды в канале.

Отсюда вычислим ширину дна канала b:

Для того, чтобы определить, размывается канал или нет, воспользуемся расходной характеристикой K

, где Q-расход, i-уклон, (так же опр. По графику) [1, Рис. 8.13, стр.99]

- площадь поперечного сечения [1, Рис. 8.13, стр.99]

- скорость потока жидкости

[1, табл. 11-3, стр.197]

, следовательно, канал не размывается

Ширина дна канала b=0,605h = 0.605 * 3,25 = 1,97м [1, Рис. 8.13, стр.99]

Определим критическую глубину при гидравлически наивыгодн. сечении.

, где , α=1.1 - критическая глубина прямоугольного сечения

Что подтверждается: при - [1, табл. 9-1, стр.106],

Для нахождения критической глубины трапецеидального сечения применим формулу Агроскина:

, где m-коэф. откоса, b- ширина по дну канала, -крит. прям. сеч.

[1, ф. Агроскина, стр. 108]

- максимальная глубина

- строительная глубина

- запас [2, стр.299]

- ширина дамбы

- ширина бермы

Задача 2. Для данных, полученных по расчету в задаче 1, получить:

- критическую глубину hкр и энергетическое состояние потока в канале (спокойный, бурный)

- Для гидравлически наивыгоднейшего профиля канала рассчитать одним из известных в гидравлике методов длину распространения кривой свободной поверхности потока в канале. За верхнюю по течению граничную глубину кривой hгр1 принять глубину (1,02÷1,03)hо или (0,98÷0,97)h0 в зависимости от вида кривой (кривая подпора или спада). За нижнюю граничную глубину принять заданную в таблице 2 величину hгр2.

Дано:

, расход