Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Гидравлика, гидрология и гидрометрия.docx
Скачиваний:
9
Добавлен:
10.02.2016
Размер:
1.23 Mб
Скачать

2 Задание на проектирование

Запроектировать водопропускную трубу на автомобильной дороге, если расчетный расход , уклон трубы, высота насыпи, ширина пo верху, крутизна откосов.

Считать, что подтопление трубы со стороны нижнего бьефа отсутствует.

Требуется подобрать отверстие трубы и определить напор перед трубой, а также глубины и скорости на выходе из неё.

При заданных исходных данных длина трубы составит .

Рассмотрим последовательно три варианта водопропускной трубы с раструбным входным оголовком ():

- круглой гладкостенной;

- прямоугольной гладкостенной;

- круглой гофрированной.

В качестве расчётного принимаем безнапорный режим.

3 Вариант круглой бетонной водопропускной трубы

1. Назначаем размер трубы из условия пропуска расчётного расхода при безнапорном режиме с допустимой степенью затопления входного оголовка по нормативным данным . По табл.1 находимпри.

Таблица 1

Примечания:

1. Для каждого типа труб приведены параметры расхода для расчётного (первая строка) и полного (вторая строка) заполнения.

2. В скобках приведены значения для труб с коническим звеном на входе.

3. При вычислении для прямоугольных труб с повышенными звеньями на входе вместо высоты трубыследует подставлять высоту повышенного звена на входе в сооружение.

Тогда минимальный размер трубы составит:

Принимаем ближайшее большее типовое значение .

2. Устанавливаем, будет ли труба «длинной» или «короткой» в гидравлическом отношении. Для этого следует сопоставить уклон трубы с критическим . Находимпо приложению 4 для бетонной трубы. При

Так как – труба при любой длине работает по типу «короткой».

3. Находим напор перед трубой, принимая по табл. 2и по рис. 2 прии

Таблица 2

Примечания:

1. В скобках дано значение m для труб с коническим звеном на входе.

2.Значения m для прямоугольных труб с раструбными оголовками соответствуют условиям приипри. В остальных случаях m следует определять по формулам: прии при.

Рис. 2 График определения в круглой трубе

Убеждаемся, что относительный напор перед трубой , то есть режим безнапорный.

4. Проверяем возвышение бровки полотна над подпёртым при высоте насыпи:

Требования технических условий выдержаны.

5. Определяем глубины и скорости на выходе из трубы.

Таблица 3

Для расчета глубины на выходе из трубы (), при(табл.3) используем формулы:

При по прил.3и

Приложение 3

Определение критической глубины () в круглых трубах

Тогда

При по прил.5;;

Приложение 5

Определение относительной площади живого сечения потока в зависимости от относительной глубины для круглых труб

4 Вариант прямоугольной бетонной водопропускной трубы

Назначаем размер трубы из условия обеспечения допустимой степени

затопления входного оголовка при безнапорном режиме.

По табл.1 при hвх/hт= 0,833 находим:

Таблица 1

Примечания:

1. Для каждого типа труб приведены параметры расхода для расчётного (первая строка) и полного (вторая строка) заполнения.

2. В скобках приведены значения для труб с коническим звеном на входе.

3. При вычислении для прямоугольных труб с повышенными звеньями на входе вместо высоты трубыследует подставлять высоту повышенного звена на входе в сооружение.

Задаемся высотой трубы hт= 1,5м и находим ширину трубыb:

b=

Принимаем из прил.1 ближайший больший стандартный размер трубы

b= 1,25м

2. Устанавливаем, будет ли труба «длинной» или «короткой» в гидравлическом отношении. Находим критическую глубину

Находим iкпo формуле Шези при n = 0,015 :

iк

где

=

=

iк

Поскольку iт= 0 ,02 > iк= 0,0086 -труба любой длины работает в гидравлическом отношении по типу «короткой».

3. Находим напор Н перед трубой, принимая по табл.2 m = 0,36 : .

Убеждаемся, что режим безнапорный Н/hт=2,39/1,5 =1,59<1,0.

Условие не выполняется Н/hт =1,59 > 1,0. Поэтому выбираем трубу из прил.1 с большим отверстием b = 3,0м

Тогда Н/hт=1,34/1,5 =0,89<1,0.

Условие безнапорного режима выполняется.

Тогда

4. Проверяем возвышение бровки полотна над подпёртым уровнем ( ∆бп ) пои высоте насыпи Ннас= 4,2м:

бп= 4 - 1,34 = 2,66 > 1м.

Требования технических условий соблюдены.

5. Определяем глубины и скорости на выходе из трубы.

При ПQ< ПQПР= 0,8 (по табл.4) глубину на выходе находим по формуле (24):

Таблица 4

где Ак= 0,88 (по табл.4) и по формуле (25):

Тут вы можете оставить комментарий к выбранному абзацу или сообщить об ошибке.

Оставленные комментарии видны всем.