Исходные данные

1. Расчетный максимальный расход Q = 104.2 м³/с.

2. Напор на пороге сбросного шлюза Н_ш = 2.5 м.

3. Число отверстий сбросного шлюза п_отв = 3.

4. Ширина отверстий сбросного шлюза b_{отв. ш.} = 6 м

5. Отметка порога сбросного шлюза Z₁ = 164.1 м

6. Отметка дна сбросного (соединительного) канала Z₂ = 162.7 м

7. Глубина воды в сбросном (соединительном) канале h_к.с. = 2.604 м

8. Скорость воды в подводящем канале V_к.п. = 1.199 м/с

9. Коэффициент, учитывающий уменьшение длины гидравлического прыжка в водобойном колодце β = 0.8.

Расчет

1. Расчет пропускной способности

1. Находится значение скоростного напора, соответствующего скорости воды в подводящем канале

м.

2. Принимается значение коэффициента расхода для отверстий сбросного шлюза, как для водослива с широким порогом при хорошо подобранной форме т_ш = 0.365.

3. Принимаются значения коэффициентов, учитывающих влияние формы оголовков быков в плане для полукруглого оголовка ξ_б = 0.45 и влияние устоев со скругленными входными ребрами ξ_у = 0.7.

4. Определяется значение коэффициента бокового сжатия ε

5. Находится значение напора на пороге сбросного шлюза с учетом скорости подхода Н_ш0, м

м,

6. Вычисляется значение расхода, соответствующего пропускной способности сбросного шлюза Q_r, м³/с

Так как значение расхода Q_r = 114.774 м³/с, пропускаемого сбросным шлюзом, больше чем расчетный максимальный расход Q = 104.2 м³/с, пропускная способность сбросного шлюза обеспечена.

7. Определяется напор на пороге Н_ш, м, с учетом того, что пропускная способность сбросного шлюза больше чем расчетный максимальный расход

8. Уточняется значение напора на пороге сбросного шлюза с учетом скорости подхода Н_ш0, м

м.

2. Расчет сопряжения бьефов

1. Вычисляется значение удельного расхода воды на водобое сбросного шлюза при пропуске расчетного максимального расхода q_ш

м²/с,

2. Определяются сопряженные глубины в водобойном колодце сбросного шлюза h_с1, h_с2, м.

2.1. Предварительно принимается глубина водобойного колодца d_к.ш. равной d_к.ш. = 0.5 м.

2.2. Находится значение удельной энергии потока Т₀, м, относительно дна водобойного колодца с учетом скорости подхода

м.

2.2. Вычисляется сжатая глубина потока в водобойном колодце h_с1, м, из решения полукубического уравнения

,

м.

2.3. Определяется значение второй сопряженной глубины h_с2, м

м.

2. 4. Находится длина гидравлического прыжка l_пр, м, по формуле Н,Н. Павловского

м.

3. Определяется глубина водобойного колодца d_к.ш, м, сбросного шлюза

м.

Принимается глубина водобойного колодца d_к.ш, м, сбросного шлюза, округляя полученное значение в большую сторону с точностью до 0.1 м

d_к.ш = 0.6 м.

4. Вычисляется длина отлета струи l_отл, м

4.1. Определяется высота падения струи , м

м.

4.2. Находится начальная скорость струи V_c, м/с

м/с.

4.3. Вычисляется длина отлета струи l_отл, м

м.

5. Определяется длина водобойного колодца l_к.ш., м

, м.

Принимается длина водобойного колодца l_к.ш., м, сбросного шлюза, округляя полученное значение в большую сторону с точностью до 0.1 м

L_к.ш. =12.5 м.