4. Гідравлічний розрахунок багатосхідчатого перепаду колодязного типу

На затяжних крутих похилах у системі дорожнього водоводу будують багатосхідчасті перепади. Кількість сходин, довжина, висота їх залежать від топографічних умов місцевості та гідравлічних умов роботи перепаду.

Бувають випадки, коли довжина сходин не достатня, щоб повністю погасити енергію потоку. У цьому випадку на кінці кожної сходини розраховують водобійні стінки, що утворюють на сходинах перепаду водобійні колодязі, у межах яких має місце стрибок і досягається необхідне гасіння енергії. Це багатосхідчасті перепади колодязного типу (рис. 5).

Гідравлічний розрахунок багатосхідчастих перепадів колодязного типу зводиться до розрахунку першої, другої, останньої сходинок. Розміри проміжних сходин приймають рівними розмірам другої.

4.1. Порядок виконання роботи

4.1.1. Вибирають вихідні дані. Витрата Q задається викладачем.

Q=2,05 , L=56 , і₀=0,124;

4.1.2. Висоту Z косогірної ділянки визначають виходячи з геометричних побудов:

52

4.1.3. Задаються кількістю сходин N(так, щоб сходи були 2-2.5м) і розраховують довжину і Р висоту сходинок:

де - похил сходин, необхідний для стоку і прийнятий рівним 0,002.. .0,003.

4.1.4. Визначають ширину сходин перепаду Ь виходячи з умов, що питома витрата знаходиться у межах

,

де — ширина перепаду

4.1.5. Розраховують критичну глибину. Якщо русло прямокутне, то

4.1.6. Глибину потоку і швидкість V_р над стінкою падіння визначають по залежностях

4.1.7. Розраховують довжину падіння струміння:

4.1.8. Глибину потоку у стисненому перетині розраховують по залежності

де — коефіцієнт швидкості 1.1;

4.1.9. Сполучену глибину визначають за формулою:

==0,35

4.1.9. Розраховують необхідну довжину сходин, при якій гашення енергії чиниться без улаштування гасника енергії, для чого знаходять довжину кривої між перетинами з глибинами і . Якщо( то на кінці сходинки встановиться h_кр, що відповідає максимальному гашенню енергії на сходинці. В цьому разі розраховують багатосхідчастий перепад без гасника енергії. В протилежному випадку розраховують водобійну стінку.

0,45; m=0;

; m=0;

0.45

0. 219

	1,01	0,50
	3,2	2,7
	0,31	0,18
	32,3	23
	32,62	11,5
	0.22	1
	0.67	1,219
і	0.0042	0,030

і_1-2 =

==0,35

4.1.10. Визначають геометричний напір над водобійною стінкою:

де М = 1,86 - коефіцієнт витрат.

(

4.1.11. Розраховують висоту стінки , де= 1,05... 1,1.

4.1.12. Стінку на першій та наступній сходинці (крім останньої) розташовують в кінці сходинки.

4.1.14. При розрахунках другої та подальших сходинок до всіх формул, де є Р, підставляють (Р + с).

==0,3534

; m=0;

Значення 0.45 та його розрахунки залишаються з таб. №1

0.45

0.19

	1,01	0.43
	3.2	2,68
	0.31	0,16
	32,3	21,3
	35,62	9,1
	0.22	1.23
	0.67	1,42
і	0.0042	0.049

і_1-2 =

0,68

Гаситель енергії потрібен .

( отже

висота стінки , де= 1,05... 1,1.

68=0.222.

Де