- •Расчетно-графическая работа
- •I. Гидравлический расчет одноступенчатого перепада.
- •II. Гидравлический расчет водобойной стенки.
- •III. Гидравлический расчет быстротока.
- •Расчет входной части.
- •Расчет лотка быстротока.
- •Расчет водобойной части быстротока.
- •Іv Гидравлический расчет водобойного колодца.
- •V. Гидравлический расчет малого моста.
- •Расчет малого моста по незатопленной схеме,
- •Литература
II. Гидравлический расчет водобойной стенки.
Схема одноступенчатого перепада с водобойной стенкой.
Высота водобойной стенки “с” определяется по формуле:
где – коэффициент запаса, равный (1.05-1.1);
–вторая сопряженная глубина из раздела “определение формы сопряжения бьефов”;
Н – гидростатический напор над водобойной стенкой.
Из формулы расхода водослива вычисляется полный напор потока:
где m= 0,42 – коэффициент расхода водослива.
Находится гидростатический напор:
при скорости потока перед стенкой водослива:
После этого вычисляется высота водобойной стенки
Расстояние от стенки перепада до водобойной стенки определяется по формуле:
где – опытный коэффициент, равный (0.7—0.8);
ln – длина гидравлического прыжка;
l1 – длина падения струи.
Высоту “с” и расстояние “L” округляем до десятой доли целого числа.
III. Гидравлический расчет быстротока.
Расчет входной части.
Определение ширины лотка.
Гидравлически наивыгоднейшую ширину лотка быстротока определяем по формуле Даденкова Ю.А. .
Определение критической глубины в начале быстротока.
Так как уклон подводящего русла i01<ik, то в начале быстротока устанавливается критическая глубина hk, которая определяется по формуле:
Расчет лотка быстротока.
Определение нормальной глубины.
Нормальная глубина в лотке быстротока определяется методом последовательного приближения расчетного расхода и сравнения его с заданным.
Задаемся произвольной глубиной h0 = 0,24м, вычисляем гидравлические элементы потока:
– площадь живого сечения
– смоченный периметр ;
– гидравлический радиус ;
Скоростную характеристику W=f(R,na) определяем по таблице 9 или табл. 7.57.6, [1],приложению 7, [2], приложению 17, [3], при коэффициенте шероховатости с учетом аэрации потока “na“, стр.210, [1], стр.230, [2] или
где а – коэффициент аэрации, равный:
а 1 1,33 1,33-2 2-3,33
при і <0,1 0,1-0,2 0,2-0,4 >0,4
i – уклон лотка быстротока;
n – коэффициент шероховатости для бетона согласно таблице 7.2, [1], приложению 6, [2], приложению 9, [3] или таблице 8.
Вычисляем расход и сравниваем его с заданным.
что допустимо.
Определение длины кривой спада.
Длину кривой спада определяем методом Павловского Н.Н., для чего назначаем два сечения: сечение (1-1) в начале быстротока с глубиной и сечение (2-2) в конце быстротока с глубиной.
Длину кривой спада определяем по формуле:
где П1, П2 – относительные расходные характеристики в сечениях (1-1) и (2-2);
j – параметр, учитывающий изменение кинетической энергии потока между сечениями (1-1) и (2-2);
Ф(П1), Ф(П2) – функции Павловского Н.Н.;
а – вспомогательная величина, принимаемая постоянной на участке (1-2).
Для определения длинны кривой спада находим гидравлические элементы потока в сечениях (1-1) и (2-2):
– плошадь живого сечения и;
Смоченный периметр ;;
– гидравлический радиус и.
Скоростную характеристику W1=f(R1,na)=34,1 и W2=f(R2,na)=22,15 находим из таблицы 9 или таблиц 7.57.6, [1], приложения 7, [2], приложения 17, [3].
Находим относительные расходные характеристики: и,
где .
к1 = ω1W1 =0,91334,1 = 31,13; к2 = ω2W2 = 0,26422,15 = 5,85
Определив П1 и П2 из таблицы 10 или таблицы 8.4, [1], приложения 12, [2] находим функции Павловского Н.Н. Ф(П1) = 0,193 и Ф(П2) = 0,993.
Определяем параметр j, учитывающий изменение кинетической энергии потока:
при средних значениях гидравлических элементов потока:
Вычисляем величину
После этого находим длину кривой спада lcn
и сравниваем ее с длиной быстротока Lб. lcn<Lб, значит быстроток является длинным и в конце быстротока устанавливается нормальная глубина h2=h0 = 0,24м.