Гидравлический расчет узла гидротехнических сооружений (стр. 3 из 3)

Окончательно принимаем: Р=0,4 м., b=4,4 м., δ=3Н≈5 м.

4. Расчет многоступенчатого перепада

4.1 Расчет входной части (щелевой водослив)

Если входная часть проектируется как щелевой водослив, то для предельных значений расходов Q_max и Q_min можно так подобрать размеры водослива, что бы равномерное движение в подводящем канале сохранялось бы при различных расходах в интервале Q_max и Q_min.

Необходимо определить среднюю ширину щели по низу «b_ср» при пропуске Q₁ и Q₂ через щель. Эти расходы определяют при нормальных глубинах:

h₀₁=h_0max-0,25 (h_0max-h_0min)=1,37–0,25 (1,37–0,84)=1,24 м

h₀₂=h_0min+0,25 (h_0max-h_0min)=0,84+0,25 (1,37–0,84)=0,97 м

Для щелевых водосливов коэффициент расхода m≈0,48, коэффициент сжатия σ_с=0,95

Окончательная ширина щели по низу определяется по формуле:

Коэффициент заложения откосов щели:

δ=(0,5÷2) Н=2 м.

4.2 Расчет ступеней

Число ступеней – 3, ширина перепада b=5,5 м, удельный расход q=Q/b=12,6/5,5=2,3 м²/с.

Первая ступень.

Высота стенки падения Р₁=2 м.

Высота водобойной стенки:

Геометрический напор перед водобойной стенкой:

Полный напор перед водобойной стенкой:

Критическая глубина:

Глубина в сжатом сечении:

Вторая сопряженная глубина:

Длина колодца:

Длина прыжка:

Полный напор на щелевом водосливе:

Дальность полета струи:

Вторая ступень.

Высота стенки падения Р₂=2 м.

Высота водобойной стенки:

Геометрический напор перед водобойной стенкой:

Полный напор перед водобойной стенкой:

Критическая глубина:

Глубина в сжатом сечении:

Вторая сопряженная глубина:

Длина колодца:

Длина прыжка:

Дальность полета струи:

Третья ступень.

Высота стенки падения Р₃=2,5 м.

Бытовая глубина: h_б=h_{сброного канала}

Глубина колодца:

Величина перепада:

Критическая глубина:

Глубина в сжатом сечении:

Вторая сопряженная глубина:

Длина колодца:

Длина прыжка:

Дальность полета струи:

Литература

1. Справочник по гидравлическим расчетам. Под ред. П.Г. Киселева. М.; Энергия, 1972.

2. Примеры гидравлических расчетов. Под ред. А.И. Богомолова. М.; Транспорт, 1977.

3. Чугаев Р.Р. Гидравлика. Л.; Энергоиздат, 1982.

4. Методические указания к курсовой работе «Гидравлический расчет узла гидротехнических сооружений» по курсу «Гидравлика» для студентов дневного обучения специальности 1203 – «Гидротехническое строительство речных сооружений и ГЭС». И.П. Вопнярский, Н.Е. Бонч-Осмоловская. Минск 1984.