3.2. Расчёт входной части быстротока

В ходная часть быстротока может быть запроектирована в виде водослива или короткого лотка с регулирующим затвором. В курсовой работе вход рекомендуется запроектировать в виде водослива с широким порогом. Расчётом необходимо установить размеры входной части, обеспечивающие пропуск заданного расхода и определить глубину в начале лотка быстротока.

Рисунок 3.3 - Расчётная схема входной части быстротока

Для защиты подводящего канала от размыва перед входной частью предусматривается устройство понура длиной (рис. 3.3).

С учётом опыта проектирования и эксплуатации сопрягающих сооружений длина входного оголовка принимается равной ^). В расчётах рекомендуется принять длину оголовка . Далее расчёт заключается в определении ширины водослива.

Расчёт входного оголовка ведётся из формулы расхода через неподтопленный водослив с широким порогом и боковым сжатием

,			(3.1)
где	-	расход через водослив;
	-	коэффициент расхода водослива
	-	коэффициент бокового сжатия;
	-	ширина водослива;
	-	напор на пороге водослива с учётом скорости подхода ;
	-	коэффициент Кориолиса;
	-	скорость подхода в канале.

Из формулы (3.1) получаем ширину лотка быстротока

.

(3.2)

Согласно имеющихся литературных данных коэффициент расхода для различных типов входных оголовков имеет значения, приведённые в табл. 3.1.

Таблица 3.1

Тип входного оголовка	Коэффициент расхода
	справочный	рекомендуемый для расчёта
Тип I (рис. 3.2, а) - обратная стенка	0,320,36	0,34
Тип II (рис. 3.2, б) - раструб сужающийся	0,350,38	0,36
Тип III (рис. 3.2, в) – косая плоскость	0,36	0,36

Значение можно определить по формуле Е.А. Замарина

,			(3.3)
где	-	напор на гребне водослива;
	-	коэффициент формы, характеризующий конструкцию выходной части*).

Известно, что чем больше значение , тем невыгоднее в гидравлическом отношении конструкция выходного оголовка.

В расчётах рекомендуется принимать значения :

обратная стенка – 0,2;

раструб – 0,130,07;

косая плоскость –0,050,06.

Ширину входной части определяют в такой последовательности:

1. Задаются значением .

2. Из формулы (3.2) определяют ширину в первом приближении.

3. По формуле (3.3) уточняют , а затем из формулы (3.2) определяют окончательную ширину водослива

.

Если при расчёте входного оголовка, выполненного по типу I, II, его ширина получится больше ширины подводящего канала, то следует принять оголовок косая плоскость, т.е. тип III, или же предусмотреть расширение канала перед входной частью до ширины сооружения.

При изменении уклона дна входной части с на уклон лотка в конце входной части, работающей как водослив с широким порогом, устанавливается глубина, равная критической, которая определяется в соответствии с формой поперечного сечения в начале лотка быстротока.

В случае прямоугольного сечения

,

(3.4)

где = 1,051,10 – коэффициент Кориолиса ( 1,1).