5.0 Проектирование и гидравлический расчет водоспуска

Водоспуск служит для полного или частичного опорожнения водохранилища.

5.1 Проектирование и гидравлический расчет водоспуска

Водоспуск относят к водопропускным сооружениям, основным его назначением является полное или частичное опорожнение водохранилища. Это назначение определяет то, что входной оголовок должен располагаться на самой низкой отметке уровня воды. В конструктивном отношении водоспуск аналогичен водозабору. Гидравлический расчет заключаются в расчете конструкции входной части, трубопровода и выходной части.

Рис. 5.1.1. К гидравлическому расчету водоспуска

. Исходные данные:

Расчётный расход: Qp=2,7 м3/с

Продольный уклон: i=0,0003

Коэф. шероховатости: n=0,025

m=1,5

Vp= 0,532,7^0,1=0,59 м/с

h=1,3 м, m_o = 2-m =2-1,5 = 2,106м

м3/с

Rг.н.=0,72 м

Берём

По приложению =2,10

Примем ширину канала по дну b = 1,5 м.

м/с

Условие выполняется, значит размеры определены правильно и крепление откосов не требуется, размыва не произойдет.

5.2 Гидравлический расчет водоспуска

Исходные данные:

1. Расчётный расход: Q_опор=2,7 м³/с

2. Расчётный напор: z=(ВБ-НБ)/2=(125,1-119)/2=3, 05 м

3. Материал труб: железобетон

4. Длина транзитной части трубопровода:

l_тр.ч==(ГП_.- Бер)(m₁+m₂)+b_гр+3)=(127,14-119,5(3+2)+10+3=51,2

m=1,5

Рисунок 5.2.1. Схема к гидравлическому расчёту водоспуска

Принимаем к расчёту одну нить транзитной части водоспуска.

Определяем диаметр труб методом подбора.

Определяем площадь живого сечения из уравнения:

,м^{2 (5.1)}

Определяем значение коэффициента расхода по формуле:

(5.2)

где: коэффициент трения  определяем по формуле: =

К_э=0,001м.

– сумма коэффициентов сопротивлений на входе, выходе, по длине, и т.д. определяем по формуле: =0,5+0,3++0,3+1 (5.3)

Расходы по искомым диаметрам определятся как: Q= (5.4)

Расчёт всех вышеперечисленных параметров сведём в таблицу 3 :

b , м	ω, м2	μ	Qт= μ ω(2gz)0.5
0,6	0,283	0,449	0,982
0,7	0,385	0,484	1,441
0,8	0,502	0,507	1,968
0,9	0,636	0,536	2,636
1,0	0,785	0,549	3,332

Принимаем расчетный диаметр трубы 0,7м. и количеством нитей трубопровода n = 1.

Литература

1. Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Гидротехнические сооружения», часть 1, «Проектирование водопропускных сооружений» для студентов специальностей водохозяйственного строительства, М.Ф. Мороз, Н.Н. Водчиц, 2007г.

2. Методические указания по курсовому проектированию по курсу «Гидротехнические сооружения», часть 2, «Проектирование водопропускных сооружений» для студентов специальностей водохозяйственного строительства, М.Ф. Мороз, Н.Н. Водчиц, 2007г.

3. «Плотины из местных материалов.» Разанов Н.П., «Высшая школа», М., 1989г.

4. «Гидравлика» Кременецкий Н.Н., Москва, 1973г.

Заключение

В проекте мы запроектировали земляную плотину из супеси мелкой с отметкой гребня плотины 127,14 м. В нижнем бьефе запроектирован дренаж из каменной наброски и обратный фильтр. Из водопропускных сооружений предусмотрено и рассчитано устройство водозабора на полезный расход 1,5 м³/с., проходящий через две трубы диаметром 0,904 м.. На водозаборе, в входном оголовке устраивается рыбозащита. Запроектирован и рассчитан водоспуск на расход опорожнения водохранилища 2,7 м³/с., проходящий через одну трубу диаметром 0,9м. Предусмотрено водосбросное сооружение в виде открытого шлюз регулятора с тремя пролетами на максимальный сбросной расход 9 м³/с., а также отводящий канал с перепадами для гашения кинетической энергии потока.

Тело плотины проверено фильтрационным расчетом, откосы тела плотины проверены на устойчивость статическим расчетом (К_з=1,1), водобойное сооружение водосброса проверено статическим расчетом на всплытие (К_вспл=2,35)