20. Общие понятия и терминология сопряжения бьефов при устройстве плотины.

Необходимо различать основные виды истечения воды при пропуске ее ч/з плотину из верхнего бьефа в нижний:1) истечение из-под затвора, установленного на ребре плотины

2)перелив через плотину (затвор полностью открыт)

3)истечение через данное отверстие, образованное поднимающимся затвором.

E-превышение горизонта воды ВБ над дном НБ.E₀-то же, но с учетом скорости подхода v_0,h_с -сжатая глубина,h_н- глубина воды в НБ. С-С- сжатое сечение, где движение воды плавно изменяется ,С^’-С -верховое сечение .При расчете сопряжения бьефов пользуются графиком связи h_н=f(Q_н.б).Задачи, которые возникают при проектировании НБ плотины:1)в выяснении формы свободной поверхности потока, при помощи которой ниспадающая с плотины струя сопрягается с горизонтом воды НБ.2)в установлении сил воздействия потока на различные бетонные и прочие части сооружения, устраиваемые в НБ.3)в определении размывающей способности потока за сооружением.

21.Глубина в сжатом сечение и глубина ей сопряженная. Формы сопряжения бьефов.

При расчете сопряжения бьефов главный вопрос является величина h_c-сжатая глубина. Если плотина прямоугольная и имеет малый уклон, то h_с определяют из уравнения неравномерного движения. При криволинейных плотинах с большим уклоном h_c рассчитывают из уравнения Бернулли.

(1). где -площадь сжатого сечения, .

Уравнения (1) и (2) представляют собой систему двух уравнений с двумя неизвестными: h_c и v_c. Решая эту систему, находим величину h_c.

Система уравнений (1) и (2) может быть использована для определения h_c в случае любой плотины с затвором или без него. Эта система получена для русла нижнего бьефа любого поперечного сечения. Для трапецеидального русла и для прямоугольного русла нижнего бьефа расчёт по уравнениям (1) и(2) упрощается.

1. Трапецеидальное русло нижнего бьефа. В этом случае , где m-коэффициент откоса русла; b-ширина его по дну. Поэтому вместо ур-ний (1) и(2) можем написать одно расчётное ур-ние Это ур-ние приходится решать в отношении путём подбора.

2. Прямоугольное русло нижнего бьефа (плоская задача). В этом случае ; w=bh_c; получаем v=q/h_c подставляя q/h_c=,

Уравнение явл. кубическим ( в отношении ) и поэтому имеет три корня: один- отрицательный, второй - удовлетворяющий условию 0<h_c<h_k, третий – характеризуемый условием h_c>h_k, где h_k-критическая глубина.

Следует запомнить, что в действительности h_с должно удовлетворять условию 0<h_c<h_k , а следовательно, решая подбором уравнение (1), мы должны интересоваться вторым из названных выше корней этого уравнения.

При больших E₀=0 слагаемым h_с в уравнении (1) можно пренебречь и вместо (1) написать расчетное ур-ие: этим уравнением следует пользоваться, когда ,

Определив сжатую глубину h_c, находят, пользуясь основным ур-нием прыжка, глубину h_c”, сопряженную с глубиной h_c.

1 тип: Сопряжение бьефов при помощи отогнанного прыжка, когда h”_C >h_н, h” вторая сопряжённая глубина со сжатой глубиной сопряжения имеет след. картину

2 тип: Сопряжение бьефов при помощи затопленного прыжка

-затоплен.

3 тип: прыжок в сжатом сечении