10.Ковшовый водосброс. Конструкция и расчёт.

1. В состав входит:

2. - ковш,

3. - водоотводящий трубопровод,

4. - устройство для гашения кинетической энергии потока,

5. - водоотводящий канал.

1 Гидравлический расчет водоотводящего канала

Водоотводящий канал устраивается за водосбросом и отводит воду в русло реки.

Полученное сечение канала принимаем прямоуг. Гидравлический расчет заключается в определении параметров поперечного сечения канала.

Исходные данные:

Расчётный расход: Qp, м3/с

Уклон дна: i=( 1- 2)/L

Гидравлический расчёт канала выполняем по методу Агроскина, принимаем глубину канала h

Определяем функцию:

По

Проверяем устойчивость русла канала на размыв, для чего определяем фактическую среднюю скорость в канале:

v=Qp/w= Qp/(b+mh)h, м/с

Так как V>[V], то будет наблюдаться размыв канала. Поэтому предусматриваем сборное крепление ж/б плитами.

2 Конструктивный и гидравлический расчет водосброса.

lт=[( г.п.- 1)(m1+m2)+bгр+3)]/Cos30, м

Исходные данные:

Расчётный расход: Qp, м3/с

Расчётный напор на гребне водослива ковша: H, м

Расчётный напор на водосбросе: z, м

Материал труб транзитной части: ж/б

Длина трубопровода: lт, м

L=1,25 K Qp/mб(2g)0.5H3/2

1,25 – коэф., учитывающий возможность загрязнения решётки

K - коэф., учитывающий влияние решётки на входное отверстие ковша

K=(a+c)/a

б - коэф. подтопления водослива, табл.6,

L=1,25 K Qp/mб(2g)0.5H3/2, м

Обозначаем габаритные размеры входной части ковша, приняв очертание прямоугольным.

Принимаем круглое поперечное сечение диаметром.

Определяем скорость воды в трубопроводе:

vт=Qт/wт, м/с

где :

wт – площадь:

wт=πr2

Qт= Qп, м3/с

Определяем суммарные потери напора на сооружении.:

=0,3; =0,2

15. Акведуки. Конструкции и расчет.Акведуки (часть водовода в виде моста), предназначенные для переброски расхода канала через реки, дороги, овраги, суходолы и дру­гие понижения местности, устраивают, если уровень воды в канале зна­чительно превышает отметки пересекаемых препятствий (рис. 26.1). Верхнее строение акведука представляет собой лоток, в котором вода движется с равномерным режимом. Лоток установлен на балочной (на­иболее распространенной в настоящее время), рамной или арочной мо­стовой конструкции. По материалу акведуки бывают железобетонными (моно­литными или чаще сборными), деревянными, металлическими и комбинированными; последние два типа применяют редко. При возведении акведука над глубоким узким оврагам при прочных (скальных) склонах ис­пользуют арочную конструкцию (рис. 26.1, а).Типовые конструкции сборных железобетонных акведуков для ма­лых расходов воды представлены во многих альбомах, разработанных Гипроводхазом и другими проектными организациями. Скорость движе­ния воды в лотке принимается несколько выше скорости в подводящем и отводящем каналах, т. е. 1—2,5 м/с; дальнейшее повышение скорости приводит к увеличению уклона лотка, что на каналах оросительных си­стем ведет к уменьшению возможностей командования площадями. Глубину заложения опор акведука принимают с учетом возможной глу­бины промерзания грунта и максимальной глубины ожидаемого размы­ва водотоком русла (при пересечении акведуком русла реки, канала). Конструкция акведука должна обеспечивать плавное сопряжение входной и выходной частей сооружения с каналом как в плане, так и в вертикальной плоскости. Входную и выходную части обычно проекти­руют в виде соответственно сужающегося и расширяющегося в плане участков, дно отводящего канала и лотка сопрягают наклонным пере­ходным участком. Отвод воды, фильтрующейся из канала в обход соо­ружения и в местах сопряжения входной и выходной частей сооружения с лотком, осуществляют дренажем, устраиваемым несколько ниже мест сопряжения в направлении к откосу склона, что предохраняет склоны от размыва, а опоры от подмыва. Откосы подводящего и отводящего ка­налов обычно укрепляют плитами.

Гидравлический расчет акведука включает в себя расчеты входной части, лотка и выходной части. Гидравлический расчет следует начинать с выбо­ра поперечного сечения и определения гидравлического уклона лотка. Ширину лотка b следует выбирать таким образом, чтобы обеспечить плавное сопряжение в плане лотка и каналов при минимальной длине входной и выходной частей. Глубину в лотке h выбирают, исходя из принятой скорости в лотке и = 1...2,5 м/с, т. е. h=Q/(bv)_, где Q — рас- в I лотке, м³/с. Уклон лотка определяют по формуле равномерного Движения. Статический расчет акведуков проводят как для мостов соответствую­щего типа. Если опоры и лоток жестко не связаны и работают независи­мо, то расчет их ведут раздельно. Если же лоток и опоры (рамы) пред­ставляют собой монолитную конструкцию, то расчет ведут как для моно­литной железобетонной рамы, образованной опорами — стойками и лот­ками — ригелями. В обоих случаях рассчитывают фундамент под опо­рами, сечение малых лотков принимают полукруглым, больших — с верти- кальными стенками, несущими нагрузку, и криволинейным днищем. Не­достатком таких лотков является коррозия стали (даже оцинкованные лотки служат не более 15 лет), а также большой расход металла.