2.1.2. Перевірочний розрахунковий випадок

Знайдені розміри прогонів греблі повинні забезпечувати пропуск паводкової витрати. Для водозаборів які в основному відносяться до споруд IV класу капітальності ймовірність паводкової витрати для перевірочного розрахункового випадку становить 1% і згідно вихідних даних рівна 350 м³/с.

Визначаємо напір на порозі греблі із рівняння витрати при

(2.6)

Після чого визначаємо відмітку форсованого підпертого рівня

↓ФПР=↓пор. щит.гр+ =595,25+3,25=593,5 (м) (2.7)

2.2. Гідравлічний розрахунок автоматичної водозливної греблі

2.2.1. Основний розрахунковий випадок

Решта повеневої витрати 5% забезпеченості буде скидатись через автоматичну водозливну греблю.

Довжина водозливного фронту автоматичної водозливної греблі визначається із умови підтримання необхідного рівня води в ВБ необхідного для забору води в канал і забезпечення пропуску частини паводкової витрати в НБ. Розрахунок ведеться при спільному вирішенні двох формул знаходячи ширину автоматичної водозливної греблі ( ) і висоту порогу автоматичної водозливної греблі (Р):

(2.8)

де - глибина води в верхньому б’єфі при НПР, яка визначається за формулою

(2.9)

- глибина води в верхньому б’єфі при мінімальному рівні, яка визначається за формулою

(2.10)

- витрата води в річці в зимовий мінімум (за вих. даними =23 м³/с);

m – коефіцієнт витрати (m=049);

- витрата, яка проходить через щитову греблю, яка визначається за формулою

=0,5 =0,83∙249=206,67 (м³/с); (2.11) - сумарна витрат, яка проходить через галереї, яка визначається за формулою

= (2.12)

Розвязання системи (2.8) проведено у програмі «ЕхсеІ». Згідно цього розрахунку:

- ширина автоматичної водозливної греблі =113,74 м;

- висота порогу автоматичної водозливної греблі Р=7,26 м.

Тоді відмітка порогу автоматичної греблі буде

↓пор.авт.гр.=↓дна річки + Р=590,75+7,26=598,01 (м). (2.13)

2.2.2. Перевірочний розрахунковий випадок

Решта повеневої витрати 1% забезпеченості буде скидатись через автоматичну водозливну греблю.

Для розрахунку призначаємо відмітку ФПР при

↓ФПР=↓пор.авт.гр + (2.14)

Визначаємо

(2.15)

Тоді,

↓ФПР=598,01+0,39=598,4 (м)

Остаточно приймаємо ↓ФПР=598,4 (м).

2. Розрахунок спряження б'єфів

Розрахунок спряження б’єфів проводиться для щитовой водозливной греблі.

Основною задачею розрахунку водобійної стінки є визначення його розмірів і місця розташування у нижньому б’єфі при яких виключається відгін гідравлічного стрибка за гасителем, а також можливість появи кавітації на його поверхні.

Для визначення висоти водобійної стінки скористаємося формулою

(2.22)

де С – висота гасника енергії;

- критична глибина, яка знаходиться за формулою

, (2.23)

де q – витрата на одному порозі, яка знаходиться за формулою

(2.24)

(2.25)

де Т₀ – питома енергія потоку відносно дна водобою, яка знаходиться за формулою

Т₀=↓НПР-↓дна річки=598,25-590,75=7,5 (м). (2.26)

Тоді

_{Приймаю с=1м.}

Визначаємо першу спряжену глибину гідравлічного стрибка,у водобійному колодязі:

, (2.27)

_{Друга спряжена глибина визначається за формулою:}

Визначаємо довжину водобою за формулою

l_b=β∙l_c=0,8∙12,75=10,2 (м) , (2.28)

де β – коефіцієнт, який залежить від наявності гасителя на водобої, β≈0,8;

l_c– довжина гідравлічного стрибка, яку визначаємо за формулою :

(2.29)

Довжину рисберми визначаємо за формулою

(2.30)

де - глибина води в НБ при пропуску Q_5%, = ;

- критична швидкість, яка знаходиться за формулою

(2.31)

- середня придонна швидкість в кінці рисберми, яка знаходиться за формулою

(2.32)

де - середня швидкість води у відвідному руслі. Згідно графіка V=f(h) при h=h_б=3м =2,9 м/с;

- максимальна придонна швидкість в кінці рисберми, яка знаходиться за формулою

; (2.33)

К – коефіцієнт, який враховує вплив гасителів енергії на зменшення швидкостей по довжині рисберми (для водобійної стінки К=0,33).

Тоді:

Прийнято висоту водобійної стінки с=1,0м;

Довжина водобою l_b=10,2м;

Довжина рисберми =32,1м