Гидравлический расчёт узла гидротехнических сооружений

  Расчёт магистрального канала. Проверка канала на условие неразмываемости и незаиляемости. Проверка канала на заиление. Определение глубин наполнения канала. Расчёт распределительного и сбросного канала. Определение глубины

Гидравлический расчёт узла гидротехнических сооружений

Реферат

Экономика

Другие рефераты по предмету

Экономика

Сдать работу со 100% гаранией
заложения откоса m = 1.
  • Коэффициент шероховатости n = 0,025.
  • Уклон дна канала i = 0,00029.
  • Глубина воды у подпорного сооружения hн = 3,0h0 =3 × 1,42 = 4,26 м.
  • Коэффициент Кориолиса a = 1,1.
  • Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.
  • Наиболее простым способом является расчёт критической глубины методом Агроскина.

    Критическая глубина для канала прямоугольного сечения определяется по формуле:

    Безразмерная характеристика вычисляется по формуле

    Из этого следует:

     

    1. Установление формы кривой свободной поверхности.

     

    Знак числителя дифференциального уравнения определяется путём сравнения глубины потока у подпорного сооружения hn с нормальной глубиной h0.

    Знак знаменателя дифференциального уравнения определяется путём сравнения глубин потока у подпорного сооружения hn с критической глубиной. Так как hn = 4,26 > h0 = 1,42, то k > k0, , числитель выражения (1) положительный (+).

    Так как hn = 4,26 > hкр = 0,519, то поток находится в спокойном состоянии Пк <1, знаменатель выражения (1) положительный (+).

    в магистральном канале образуется кривая подпора типа A1.

     

    3.3 Расчёт кривой подпора в магистральном канале методом И.И. Агроскина.

     

    Гидравлический показатель русла (x) принимаем равным 5,5.

    При уклоне i > 0 расчёт канала ведём по следующему уравнению:

    , где e1-2 расстояние между двумя сечениями потока с глубинами h1 и h2, м.

    а переменная величина, зависящая от глубины потока.

    i уклон дна канала = 0,00029.

    z переменная величина зависящая от глубин потока.

    - среднее арифметическое значение фиктивного параметра кинетичности.

    f (z) переменная функция.

    Переменная величина a определяется по формуле: , где h1 и h2 глубина потока в сечениях.

    z1 и z2 переменные величины в сечениях между которыми определяется длина кривой свободной поверхности.

    где =1,532 табл. XXIII (а)[1].

    h глубина потока в рассматриваемом сечении, м.

    s - безразмерная характеристика живого сечения.

    h0 нормальная глубина = 1,42.

    s0- безразмерная характеристика.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    1. Гидравлический расчёт шлюза регулятора в голове магистрального

    канала.

    1. Определение ширины шлюза регулятора в голове магистрального канала.

     

    В состав расчёта входит:

    1. Определение рабочей ширины регулятора при максимальном расходе в магистральном канале. Щиты полностью открыты.

     

    Данные для расчёта:

    1. Расход Qmax = 14,7 м3/с.
    2. Стандартная ширина магистрального канала bк = 8,5 м.
    3. hmax = 1,80 м.
    4. коэффициент откоса m = 1.
    5. Dz = (0,1 0,3 м) = 0,1м.
    6. Форма сопряжения подводящего канала с регулятором: раструб.

     

    Порядок расчёта:

     

    1. Определяется напор перед шлюзом регулятором H = hmax + Dz = 1,80 + 0,1 = 1,9 м.
    2. Определяется скорость потока перед шлюзом регулятором:

    3. Определяется полный напор перед регулятором:

      a = 1,1.

    4. Проверяется водослив на подтопление, для чего сравнивается отношение

    5. D - глубина подтопления.

      P высота водослива со стороны НБ.

    6. Вычисляем выражение:

    7. Где sп коэффициент подтопления.

    m коэффициент расхода водослива.

    b ширина водослива.

    H0 полный напор.

    Дальнейший расчёт ведётся в табличной форме.

     

    Таблица 4.1

    Расчёт для построения графика зависимости =f(b).

    b, м.m

     

    таб.8.6[1]K2

     

    таб.8.7[1]

    Подтопление водослива sп

     

    таб.22.4[1]

    ПримечаниеПодтопленНе подтоплен123456786,80,3690,76+-0,812,035,950,3650,77+-0,791,715,10,3620,81+-0,801,484,250,3580,82+-0,811,23 Водослив считается подтопленным если , коэффициент подтопления определяется по табл. 8.8[1].

    По данным таблицы 4.1 строится график зависимости и по графику определяется искомая ширина b. . Принимаем регулятор однопролётный шириной 4,2м.

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    5. Расчёт водосливной плотины.

     

    В состав расчёта входит:

    1. Выбор и построение профиля водосливной плотины (без щитов).
    2. Определение ширины водосливной плотины и определение щитовых отверстий при условии пропуска расхода Q = Qmax.

    Исходные данные:

    1. Уравнение

      для реки в створе плотины: - коэффициент «а» 12,1.

    2. коэффициент «b» 20.
    3. Расход Qmax = 290 м3/с.
    4. Отметка горизонта воды перед плотиной при пропуске паводка ПУВВ 60,3 м.
    5. Ширина реки в створе плотины, В 24 м.
    6. Ширина щитовых отверстий 5,0.
    7. Толщина промежуточных бычков t, 1,0 1,5 м.
    8. Тип гасителя в нижнем бьефе: водобойная стенка.
    9.  

    Порядок расчёта:

     

    1. Выбор профиля водосливной плотины.

    Водосливная плотина рассчитывается по типу водослива практического профиля криволинейного очертания (за расчетный принимаем профиль I).

    Полная характеристика: водослив практического профиля, криволинейного очертания, с плавным очертанием оголовка, безвакуумный.

    1. Определение бытовой глубины в нижнем бьефе плотины (hб).

    Для определения (hб) при заданном расходе необходимо по заданному уравнению построить график зависимости Q = f(hб). Расчёт координат этого графика ведётся в табличной форме.

    Табл. 5.1

    Расчёт координат графика зависимости функции Q = f(hб).

    hб, м.hб2ahб2bhб21112,12032,12448,44088,439108,960168,9416193,680273,6525302,5100402,5

     

    1. Определение ширины водосливной плотины и числа водосливных отверстий при пропуске заданного расхода:

    1. Определяем профилирующий напор перед плотиной

    где - ÑПУВВ отметка подпёртого уровня высоких вод (max отметка возможная в водохранилище).

    ÑГ = ÑНПУ = ÑНПГ = 58 м. где ÑНПУ нормальный подпёртый уровень.

    Принимаем скорость подхода перед плотиной V0 » 0 Þ , тогда полный напор равен H0 = Hпр.

     

     

    1. Принимаем коэффициент расхода водослива при H0 = Hпр = 2,3 м, для профиля [1] m=0,49.
    2. Определяем высоту водосливной плотины P = ÑГ Ñдна = 58 49,2 = 8,8 м.
    3. Проверяем условие подтопления водосливной плотины. Для этого сравниваем высоту плотины с бытовой глубиной. P = 8,8 > hб = 4,2 плотина не подтоплена.

    sп=1.

    1. Принимаем коэффициент бокового сжатия e =0,98.
    2. Вычисляется ширина водосливной плотины в первом приближении:

    3. Сравниваем вычисленную ширину водосливной плотины с шириной реки в створе плотины. b = 39,08 > Bр = 24,0 м (ширина плотины больше ширины реки). Так как ширина плотины больше ширины реки это значит, что отметка гребня плотины (ÑГ) равная ÑНПГ (нормальный подпёртый горизонт) не обеспечивает при профилирующем напоре пропуск максимального расхода. В этом случае рекомендуется: 1. Понизить отметку гребня водосливной плотины увеличив тем самым профилирующий напор и пропускную способность плотины. 2. На ряду с водосливной плотиной спроектировать глубокие донные отверстия, отметки порога которых ниже отметки гребня водосливной плотины.

    Принимаем за расчётный 1 вариант, т.е. понижаем отметку гребня водосливной плотины по всему водосливному фронту.

     

    5.1 Определение отметки гребня водосливной плотины.

     

    1. Принимаем ширину водосливной плотины равной ширине реки: Bпл = Bр = 24 м.
    2. Определяем число пролётов: t = 1; bпр = 5,0 м.

    3. Определяем расход проходящий через один пролёт в

    Похожие работы

    < 1 2 3 >