Водосборсная плотина в составе низкого напорного гидроузла (стр. 4 из 7)
в) центральный затвор открыт на
, 
, 
: 
в) центральный затвор открыт на
, 
, 
: 
2.4.4 изменение бытовых глубин при режиме маневрирования :
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
Результаты вычислений сводим в таблицу:
| № | а | Q'a | q | hкр | hсж | h" | Kпр | h"пр | hб | h"пр-hб | ВЫВОД |
| 1 | 1,525 | 130,6 | 9,33 | 2,14 | 0,538 | 5,77 | 0,74 | 4,27 | 6,4 | -2,13 | затоплен |
| 2 | 1,525 | 130,6 | 9,33 | 2,14 | 0,538 | 5,77 | 1 | 5,77 | 6,9 | -1,13 | затоплен |
| 3 | 3,05 | 214,9 | 17,28 | 3,22 | 1,01 | 7,64 | 0,74 | 5,65 | 7,1 | -1,45 | затоплен |
| 4 | 3,05 | 214,9 | 17,28 | 3,22 | 1,01 | 7,64 | 1 | 7,64 | 7,3 | 0,34 | надвинут |
| 5 | 6,1 | 416,7 | 29,76 | 4,63 | 1,787 | 9,68 | 0,74 | 7,16 | 7,4 | -0,24 | затоплен |
| 6 | 6,1 | 416,7 | 29,76 | 4,63 | 1,787 | 9,68 | 1 | 9,68 | 8 | 1,68 | надвинут |
| 7 | 11,2 | 1000 | 71,4 | 8,29 | 4,804 | 13,19 | 1 | 13,19 | 8,5 | 4,69 | надвинут |
2.4.5 выводы о необходимости водобойных устройств:
На основе таблицы выбираю расчетные случаи для конструирования водобойных устройств:
1.
Этот случай будет расчетным для определения глубины водобойного колодца.
2.
Этот случай будет являться расчетным для определения длины водобойной плиты.
Как видим, наиболее опасным для крепления нижнего бьефа является случай, когда все затворы открыты полностью. В этом случае для затопления гидравлического прыжка необходимы гасители.
Длина водобойной плиты должна быть определена с учетом пропуска катастрофического расхода:
2.5 Расчет гасителей энергии
Гасители энергии в виде установленных на водобое препятствий оказывают на поток реактивное, диссипативное и распределительное воздействия.
В результате реактивного действия гасителей происходят уменьшение длины прыжка, что позволяет уменьшить длину водобоя и избежать устройства водобойного колодца или уменьшить его глубину. Диссипативная роль гасителей характеризуется интенсивностью рассеивания той части энергии, которая сосредоточена в турбулентных вихрях. Распределительная роль гасителей выражается в переформировании эпюры осредненных скоростей потока в плане и по глубине, выравнивании удельных расходов по ширине русла.
Гасители подвержены кавитационной эрозии, поэтому их слишком близкое расположение к началу водобойной плиты нежелательное. Видимо, расположение гасителей на расстоянии
от начала водобоя наиболее оптимально. 
Необходимо выяснить, как изменится
при устройстве гасителей: 
Определяю размеры гасителей:
Определяю площадь миделевого сечения
Определим реакцию гасителей:
Сх – коэффициент лобового сопротивления, зависящий от формы гасителей, их положения на водобое и степени затопления. При расположении 3 рядов призматических гасителей высотой 1,2hсж на расстоянии от сжатого сечения 0,25Lпрыжка Сх=0,5 – 0,6.
2.6 Расчет водобойного колодца
При устройстве водобойного колодца дно за водосливом заглубляется. Благодаря этому возрастает глубина воды в колодце, поэтому гидравлический прыжок переходит в затопленное состояние.
Однако при заглублении возрастает и высота падения потока, его кинетическая энергия. Поэтому расчёт водобойного колодца заключается в определении минимальной глубины колодца, достаточной для перевода гидравлического прыжка в затопленное состояние.
1)
2) T0 = T + dкол =16,5 + 0,33 = 16,83м
3) Определим hсж
1-е приближение:
2-е приближение:
3-е приближение:
4) Окончательно принимаем
2.7 Расчет устойчивости водобойной плиты
Водобойная плита предназначена для крепления русла в зоне гидравлического прыжка. Ее выполняют в виде массивной армированной бетонной плиты. Плита водобоя под действующими на нее силами может всплыть, опрокинуться в сторону нижнего бьефа или сдвинуться.
Конструирование и расчеты водобойной плиты проводим для случая, когда наблюдается гидравлический прыжок максимальной высоты (расчетный случай 6).
2.7.1 Назначение размеров водобойной плиты:
Длину водобойной плиты назначается в зависимости от длины гидравлического прыжка:
Толщину водобойной плиты назначаем в размере:
2.7.2 Определение нагрузок, действующих на водобойную плиту:
Водобойная плита, находящаяся в зоне гидравлического прыжка, испытывает большие гидромеханические нагрузки. Они вызывают дефицит давления, под действием которого плита может потерять устойчивость. Гидродинамическая нагрузка
раскладывается на осредненную (по времени)нагрузку 
и пульсационную составляющую 
: 
. Помимо этого на водобойную плиту может действовать остаточное (после дренажа плотины) фильтрационное противодавление. 
Определим вес водобойной плиты (с учетом взвешивающего действия воды):
где
, 
- соответственно удельные веса бетона и воды.Пульсационная нагрузка возникает из-за устройства дренажных отверстий в плиты водобоя.
Тогда значение силы вертикальной пульсационной составляющей гидродинамического давления равно:
При определении фильтрационного противодавления условно принимаем, что его максимальное значение составляет
от напора на сооружение: