по ГТС (стр. 11 из 12)
При написанні розрахунку в пояснювальній записці необхідно призвести тільки один остаточний розрахунок при уточненому напорі.
10.4. Розрахунок сполучення потоку в нижньому б’єфі
Бурхливий потік, що випливає з відвідної труби баштового водоскиду при пропусканні розрахункових паводків, спрягається зі спокійним у нижньому б'єфі гідровузла, що проектується. Це сполучення потоків відбувається у видгляді гідравлічного стрибка. При малій побутовій глибині в нижньому б'єфі має місце відігнаний стрибок, що призводить до необхідності створення потужного кріплення русла в нижньому б'єфі на великій протяжності потоку відносно його виходу з відвідної труби чи швидкотоку. Для зменшення робіт із кріплення русла необхідно затопити гідравлічний стрибок шляхом збільшення глибини в нижньому б'єфі. Це досягається спорудженням водобійного колодязя.
Задачею гідравлічного розрахунку є визначення глибини і довжини водобійного колодязя.
Розрахункова схема водобійного колодязя подана на (рис.Д.10.2). Для забезпечення затоплення гідравлічного стрибка необхідно, щоб була забезпечена умова hс"< hнб або глибина колодязя
| dc=s*hc”-hнб , | (10.14) |
| де | hc” | - | друга сполучена глибина (глибина наприкінці гідравлічного стрибка), м; |
| hнб | - | побутова глибина в руслі за водобійним колодязем, м. |
Друга сполучена глибина може бути визначена графоаналітичним методом А.Н. Рахманова [7, стор. 169]. Знаходження цих взаємно сполучених глибин проводиться по графіках складених для прямокутного поперечного перерізу, по попередньо обчисленим значенням
 , | (10.15) |
| де | To | - | питома енергія потоку перед водобійним колодязем з урахуванням швидкості підходу відносно дна колодязя, м; |
| hcr | - | критична глибина потоку, м. |
Питома енергія потоку перед водобійним колодязем визначається за формулами:
для водоскидів закритого типу
 | (10.16) |
для водоскидів відкритого типу
 , | (10.17) |
| де | H1 | - | напір на водозливі із широким порогом перед водобійним колодязем, м; |
| V0 | - | швидкість підходу потоку перед колодязем, м/с; | |
| V1 | - | швидкість потоку в з’єднувальному каналі, м/с; | |
| ΔК | - | відмітка поверхні води в кінці з’єднувального каналу, м; | |
| ΔДно | - | відмітка дна водотока в нижньому б’єфі, м. |
Напір Н1 визначається по формулі витрати через водозлив з широким порогом
 , | (10.18) |
| де | m | - | коефіцієнт витрати водозливу, можна приймати рівним 0,30 - 0,32; |
| bc | - | ширина колодязя, яку можна прийняти для відкритих водоскидів ріною ширині швидкоструму, для закритих – 1,5.n, де n – кількість відвідних труб, м. |
Якщо при прийнятій ширині колодязя його глибина є надто великою (більш 1,5 м), ширину колодязя варто збільшити, приймаючи до увагу, що потік від виходу з відвідної труби (швидкоструму) до колодязя розширюється під кутом 13°. Обравши ширину колодязя і форму підвідного каналу до колодязя прямокутного перерізу визначають напір Н1 швидкістьпідходу V0.
Критичну глибину потоку знаходять за формулою
 , | (10.19) |
| де | q | - | питома витрата, м2/с; |
 | - | коефіцієнт кінетичної енергії (Коріоліса). |
При визначення сполучених глибин за графіком значення коєфіцієнта швидкості jварто прийняти в межах 0,85...0,90. За отриманим значенням xc знаходять першу сполучну глибина
| hс=xc * hcr ; | (10.20) |
за значенням xc" - другу сполучну глибину
| hс “=xc “ * hcr . | (10.21) |
При розрахунку водобійного колодязя задають початкову глибину, що надалі уточнюють. Підбір глибини водобійного колодязя вважається закінченим, якщо різниця між заданою й отриманою глибиною колодязя по формулі (10.14) не перевищує 5%. Після визначення глибини водобійного колодязя обчислюється його довжина за формулою
| lк =lоt+lпр* k, | (10.22) |
| де | lоt | - | дальність польоту струменя, м; |
| lпр | - | довжина гідравлічного стрибка, м; | |
| k | - | коефіцієнт, що рекомендовано приймати рівним 0,8. |
При відсутності підвідного каналу до водобійного колодязя (колодязь розпочинається зразу за швидкотоком) при визначенні довжини колодязя не враховують довжину відльоту струменя.
Дальність польоту струменя
 . | (10.23) |
Довжина гідравлічного стрибка за формулою М.М.Павловского дорівнює
| lпр=2,5(1,9* hс"-hс). | (10.18) |
Водобійний колодязь виконується з монолітного або збірного залізобетону. При глибині колодязя більш 0,5 м варто застосовувати конструкції у вигляді підпірних стінок.
За водобійним колодязем необхідно передбачити кріплення русла, кам'яним накидом, при цьому довжина кріплення приймається конструктивно.
| lр=lкр-lк , | (10.24) |
| де | lкр | - | довжина кріплення, м. | |
| lкр=6(hс"-hс)+8hcr . | (10.25) | |||
СПИСОК ВИКОРИСТАНОЇ ЛИТЕРАТУРИ
1. Гидротехнические сооружения // Под ред. Н.П. Розанова. - М.: Агропромиздат, 1985. – 430 с.
2. Методичні вказівки до виконання курсового проекту “Гребля з ґрунтових матеріалів з водоскидною спорудою” / Дніпропетр. держагроуніверситет, Дніпропетровськ – 2004. – 56 с.
3. Гидротехнические сооружения. Справочник проектировщика // Под ред. В.П. Недриги. – М.: Стройиздат, 1983. – 543 с.
4. Кириенко И.И., Химерик Ю.А. Проектирование и расчет гидротехнических сооружений. - К.: Высшая школа,1987. – 253 с.
5. Курсовое и дипломное проектирование по гидротехническим сооружениям // Под.ред. В.С.Лапшенкова. - М.: Агропромиздат, 1989. – 448 с.
6. СНиП 2.05.02-85. Автомобильные дороги. / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986. – 32 с.
7. СНиП 2.06.01-86.Гидротехнические сооружения. Основные положения проектирования / Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1987. – 32 с.
8. СНиП 2.06.04-82*. Нагрузки и воздействия на гидротехнические сооружения (волновые, ледовые и от судов)/ Госстрой СССР.- М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 40 с.
9. СНиП 2.02.02-85.Основания гидротехнических сооружений / Госстрой СССР.- М.: Стройиздат, 1986. – 45 с.
10.СНиП 2.06.05-84*.Плотины из грунтовых материалов / Госстрой СССР. – М.: АПП ЦИТП , 1991. – 56 с.
11.Справочник по гидравлике // Под ред. В.А. Большакова. - К.: Вища школа,1984. – 344 с.
12.Чугаев Р.Р. Гидротехнические сооружения. Глухие плотины. - М.: Агропромиздат, 1985.–318 с.
Д О Д А Т К И
 |
а – однорідна земляна гребля з дренажем; б – земляна неоднорідна; в – кам’яно – земляна; г – земляна з екраном; д – кам’яна з ядром; е – з діафрагмою; ж – з екраном та понуром; 1 – тіло греблі; 2 – крива депресії; 3 – дренаж; 4 – кріплення укосів; 5 – верхова грунтова протифільтраційна призма; 6 – діафрагма; 7 – верхова призма; 8 – низова призма; 9 – перехідний шар; 10 – екран з негрунтових матеріалів; 11 – грунтове ядро; 12 – центральна грунтова протифільтраційна призма; 13 – шпунт; 14 – понур; 15 – цементаційна завіса; 16 – зуб; 17 – грунтовий екран; h – висота греблі; b – ширина греблі понизу; bum – ширина протифільтраційного пристрою понизу; bup – ширина греблі; mh , mt - коэффициенты заложения верхового и низового откосов
Рис.Д.1.1. Типи земляних насипних гребель
Рис.Д.1.2. Схема до вибору коефіцієнтів закладення укосів 