17. Расчет водобойного колодца.

1)Задаем глубину колодца . По считаем . ( см. расчет сжатого сечения). По рассчитываем из графика прыжковых функций:

а) , б) , в)графику прыжковых функций находим: . По полученному значению считаем . Принимаем . а) Считаем : 1. , 2. Рассчитаем коэффициенты А и В: Коэффициент находим из графика на рис 10-5 «Примеров гидравлических расчетов». Зная

тогда, ; ; 3. По приложению №29 «Примеров гидравлических расчетов»: а) б) Вычисляем : ; ; по графику прыжковой функции находим: ;По найденному , считаем при (Разница между d01 и d02 составляет, 3.7%.) Расчет длины колодца: , где

; , где =Q/w’=11/2,56=4,3м/с - скорость в конце порога при глубине ; . ,

18. Расчет водобойной стенки.

Если перегородить водоток стенкой высотой рст, то эта стенка будет работать как водослив, перед которым образуется статический напор Н. Тогда глубина потока перед стенкой будет уже рст+Н.

Методом подбора определим напор Н из формулы: , где

Q- расход =11 , - коэффициент подтопления =1, - коэффициент сжатия =1, m- коэффициент расхода =0,42-0,44, принимаем 0,42. Подбором получаем H=1,33м. 2) Определим высоту стенки :

Рст=0,46м

19. Расчет перепада колодезного типа.

Расчет данного перепада заключается в: определении длины перепада и высоты водобойной стенки; определении вида сопряжения за колодезным перепадом для установления необходимости установки водобойного сооружения.

1. Определение длины перепада и высоты водобойной стенки: Для данного расчета вычислим глубину в сжатом сечении ( ).Расчетное уравнение получено из уравнения Бернулли для сечений А-А и сжатого, где Е03 – удельная энергия потока; hcж3 – глубина в сжатом сечении; Q – расход; Wcж3 – площадь сжатого сечения; φ – коэффициент скорости; Т.к. Е03=Е01, Q=const, hк=const, p=const φ=const, форма русла остается постоянной по всей длине потока, то hcж3= hcж1=0,63м. hcж3=0,63м. Определим вид сопряжения на перепаде. Зная , найдем : а) б)

из графика прыжковой функции найдем: сопряжение по типу отогнанного гидравлического прыжка. Для обеспечения сопряжения по типу затопленного гидравлического прыжка ставим водобойную стенку:

1) Методом подбора определим напор Н из формулы: , где

Q- расход =11 , - коэффициент подтопления =1, - коэффициент сжатия =1, m- коэффициент расхода =0,42-0,44, принимаем 0,42. . Подбором получаем H=1,33м . 2) Определим высоту стенки : . Рст=0,46м. 3) длина перепада колодезного типа: ,где = , , где =4,3 м/с- скорость в сечении на самом пороге , = =0,77м-глубина на пороге

Тогда . Lкол=7,76м

20. Быстротоки, особенности движения потока на них и расчет.

Быстроток – искусственное русло с уклоном больше критического. Быстротоки (в виде лотков и каналов) широко применяются в строительстве нагорных канав, кюветов и других элементов систем водоотвода. Быстротоки состоят из входной части 1, водоската (лотка быстротока) 2 и выходной части 3. Быстротоки делятся на два типа: быстротоки с обычной шероховатостью, соответствующей обычным типам одежды дна и откосов каналов, и с повышенной, искусственно увеличенной.

Гидравлический расчет быстротоков состоит в определении глубин и скоростей потока в характерных его сечениях. На первом этапе расчета устанавливают формы свободной поверхности потока в пределах быстротока и сопрягающих участков. На переходном участке, примыкающем к быстротоку с уклоном дна i01<ik, свободная поверхность имеет форму кривой спада типа b1, а на самом быстротоке – кривой спада b2. Глубина в начальном сечении быстротока равна критической глубине.

Если в пределах быстротока уклон дна его изменяется таким образом, что уклон начального участка превышает уклон нижележащего участка быстротока i01<i02 , то на нижележащем участке, как правило, образуется кривая подпора типа с2, а если i01>i02, то кривая спада типа b2.

В конце быстротока глубину можно определить, если будет установлена длина соответствующих кривых спада и подпора. Эту задачу решают при помощи уравнения неравномерного движения.

Кривые свободной поверхности на переходных участках строят по уравнению неравномерного движения для непризматических русел, в частности по уравнению Чарномского. При бурном потоке на переходном участке движение осложняется образованием косых прыжков.

Примыкающий к низовому сечению быстротока ( переходного участка) отводящий канал, как правило, имеет уклон, меньший критического, что обуславливает переход потока из бурного состояния в спокойное посредством гидравлического прыжка. Для быстрейшего перевода потока из бурного состояния спокойное устраивают водобойные колодцы или водобойные стенки.